Development of a simple gene delivery system into insects by lipofection

• Project/Area Number: 22380039
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: KAMIMURA Manabu 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫成長制御研究ユニット, 主任研究員 (60370649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIYAMOTO Kazuhisa 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫微生物機能研究ユニット, 上席研究員 (10370686) ; KADONO Keiko 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫ゲノム研究ユニット, 上席研究員 (40355722) ; WADA Sanae 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫微生物機能研究ユニット, 主任研究員 (50414959)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SEZUTSU Hideki 独立行政法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, ユニット長 (70342805)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2012: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2010: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
• Keywords: 昆虫分子生物学 / 遺伝子導入 / リポフェクション / トランスジェニック昆虫

Research Abstract

The firefly luciferase gene was successfully expressed by in vivo lipofection in more than 70 species of insects belonging to six orders. Expression of the E22O gene encoding an ecdysteroid inactivating enzyme by lipofection effectively decreased the 20-hydroxyecdysone titer and blocked molting in B. mori. Combining this gene delivery system with the luciferase assay revealed that the silkworm paralytic peptide is encoded by a polycistronic mRNA. These results indicate that in vivo lipofection can be used to analyze functions or expression control mechanisms of genes in varieties of insects.

Research Products

• [Journal Article] Fungal ecdysteroid-22-oxidase: a new tool for manipulating ecdysteroid signaling and insect development (2012)
  • Author(s): Kamimura M, Saito H, Niwa R, Niimi T, Toyoda K, Ueno C, Kanamori Y, Shimura S, Kiuchi M
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 287 Pages: 16488-16498
  • NAID: 120007137313
• [Journal Article] Fungal ecdysteroid-22-oxidase : a new tool for manipulating ecdysteroid signaling and insect development (2012)
  • Author(s): Kamimura M, Saito H, Niwa R, Niimi T, Toyoda K, Ueno C, Kanamori Y, Shimura S, Kiuchi M
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: (印刷中) Issue: 20 Pages: 16488-16498
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.341180
  • NAID: 120007137313
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A eukaryotic (insect) tricistronic mRNA encodes three proteins selected by context-dependent scanning (2010)
  • Author(s): Kanamori Y, Hayakawa Y, Matsumoto H, Yasukochi Y, Shimura S, Nakahara Y, Kiuchi M, Kamimura M
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 285 Pages: 36933-36944
• [Journal Article] Two hemocyte lineages exist in silkworm larval hematopoietic organ (2010)
  • Author(s): Nakahara Y, Kanamori Y, Kiuchi M, Kamimura M
  • Journal Title: PLoS One Volume: 5
• [Journal Article] A eukaryotic (insect) tricistronic mRNA encodes three proteins selected by context-dependent scanning. (2010)
  • Author(s): Kanamori Y, Hayakawa Y, Matsumoto H, Yasukochi Y, Shimura S, Nakahara Y, Kiuchi M, Kamimura M
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 285 Pages: 36933-36944
  • Peer Reviewed
• [Presentation] in vivoリポフェクション:昆虫への簡便で汎用的な遺伝子導入法としての可能性 (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 日本大学藤沢キャンパス
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] 緑きょう病菌の脱皮ホルモン不活性化酵素:新たな生理学、発生学研究ツールとしての展開 (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 日本大学藤沢キャンパス
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] in vivo トランスフェクション(in vivo リポフェクション)は昆虫への汎用的な遺伝子導入法になりうるか? (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: 農林水産技術会議筑波事務所
  • Year and Date: 2013-03-19
• [Presentation] in vivo リポフェクションによるカイコほかのチョウ目昆虫への簡単な遺伝子発現技術の開発 (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: 農林水産技術会議筑波事務所
  • Year and Date: 2013-03-19
• [Presentation] 緑きょう病菌の脱皮ホルモン不活性化酵素：新たな生理学、発生学研究ツールとしての展開 (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 藤沢
• [Presentation] in vivoリポフェクション：昆虫への簡便で汎用的な遺伝子導入法としての可能性 (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 藤沢
• [Presentation] in vivo トランスフェクション（in vivo リポフェクション）は昆虫への汎用的な遺伝子導入法になりうるか？ (2013)
  • Author(s): 神村学
  • Organizer: 日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] in vivo リポフェクションによるカイコほかのチョウ目昆虫への簡単な遺伝子発現技術の開発 (2013)
  • Author(s): 神村学, 門野敬子, 小林功, 宮本和久, 河本夏雄, 瀬筒秀樹
  • Organizer: 日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] JH応答配列を利用した新規IGRスクリーニングシステムの開発 (2012)
  • Author(s): 粥川琢巳, 水口智江可, 神村学, 今西重雄, 三田和英, 篠田徹郎
  • Organizer: 第56回日本応用動物昆虫学会大会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] カビ由来の脱皮ホルモン分解酵素を用いた簡便な脱皮ホルモン濃度低下法の開発 (2012)
  • Author(s): 神村学, 丹羽隆介, 新美輝幸, 豊田衣子, 上野千尋, 志村幸子, 木内信
  • Organizer: 日本応用動物昆虫学会
  • Place of Presentation: 近畿大学奈良キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] カビ由来の脱皮ホルモン分解酵素を用いた簡便な脱皮ホルモン濃度低下法の開発 (2012)
  • Author(s): 神村学, 丹羽隆介, 新美輝幸, 豊田衣子, 上野千尋, 志村幸子, 木内信
  • Organizer: 第56回日本応用動物昆虫学会大会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 3種類の昆虫サイトカイン前駆体をコードするポリシストロニックmRNAの発見 (2011)
  • Author(s): 金森保志・早川洋一・松本均・中原雄一・末次克行・安河内祐二・志村幸子・木内信・神村学
  • Organizer: 日本蚕糸学会
  • Place of Presentation: 東京大学(地震のため講演自体は中止)
• [Book] ENF peptides in insects. Hemolymph proteins and functional peptides (2011)
  • Author(s): Kamimura M
  • Publisher: Recent advances in insects and other arthropods (Bentham Science Publishers)