La méthode optogénétique de contrôle de la position des protéines dans les cellules à l'aide de la lumière est une méthode importante pour comprendre la transduction du signal intracellulaire. Dans les méthodes conventionnelles, lumière à courte longueur d'onde, comme la lumière ultraviolette ou la lumière bleue, sont monnaie courante. En 2009, Le Dr Wendell A. Lim et d'autres ont annoncé le système PhyB-PIF utilisant la lumière rouge / lumière proche infrarouge, mais pour utiliser ce système dans des cellules animales, le pigment photosynthétique cyanobactérien phycocyanobiline (PCB) doit être ajouté. Cette étape a fortement entravé l'utilisation du système PhyB-PIF.

Le professeur Kazuhiro Aoki de l'Institut national de biologie fondamentale a déclaré :"Nous nous sommes concentrés sur l'hème présent dans les mitochondries chez les animaux, et visait à synthétiser les PCB pigmentaires photosynthétiques cyanobactériens à l'intérieur des cellules animales.

En outre, le groupe a réussi à augmenter la quantité de synthèse de PCB grâce à la perturbation du gène qui code une enzyme appelée biliverdine réductase A, qui est impliqué dans le métabolisme des PCB.

Cela permet d'utiliser le système PhyB-PIF commodément dans les cellules animales. En utilisant ce système, le groupe de recherche a montré que la manipulation optogénétique de la molécule Rac1, qui régule le cytosquelette d'actine, peut induire la formation d'une structure appelée lamellipode.

Le professeur Aoki a dit, « L'utilisation de la lumière ultraviolette et de la lumière bleue en combinaison avec GFP pose des problèmes. En revanche, si la lumière rouge / proche infrarouge est utilisée, non seulement GFP peut être utilisé conjointement, il y a bien d'autres mérites, comme l'optogénétique devenant possible dans les parties plus profondes du tissu chez les animaux vivants. »