Il metodo optogenetico per controllare la posizione delle proteine ​​nelle cellule utilizzando la luce è un metodo importante per comprendere la trasduzione del segnale intracellulare. Nei metodi convenzionali, luce a lunghezza d'onda corta, come la luce ultravioletta o la luce blu, sono all'ordine del giorno. Nel 2009, Il Dr. Wendell A. Lim e altri hanno annunciato il sistema PhyB-PIF che utilizza luce rossa / luce infrarossa vicina, ma per utilizzare questo sistema nelle cellule animali, deve essere aggiunto il pigmento fotosintetico cianobatterico ficocianobilina (PCB). Questo passaggio ha notevolmente ostacolato l'uso del sistema PhyB-PIF.

Il professor Kazuhiro Aoki dell'Istituto nazionale di biologia di base afferma:"Ci siamo concentrati sull'eme presente nei mitocondri negli animali, e mirato a sintetizzare il PCB del pigmento fotosintetico cianobatterico all'interno delle cellule animali." Il gruppo di ricerca è ora riuscito a sintetizzare il PCB direttamente nelle cellule animali introducendo quattro geni che codificano per enzimi cianobatterici correlati alla sintesi del PCB.

Inoltre, il gruppo è riuscito ad aumentare la quantità di sintesi di PCB attraverso l'interruzione del gene che codifica per un enzima chiamato biliverdina reduttasi A, che è coinvolto nel metabolismo del PCB.

Ciò rende possibile utilizzare convenientemente il sistema PhyB-PIF nelle cellule animali. Utilizzando questo sistema, il gruppo di ricerca ha mostrato che la manipolazione optogenetica della molecola Rac1, che regola il citoscheletro di actina, può indurre la formazione di una struttura chiamata lamellipodia.

Il professor Aoki ha detto, "Ci sono problemi nell'uso della luce ultravioletta e della luce blu in combinazione con la GFP. D'altra parte, se si utilizza la luce rossa/vicino infrarosso, non solo GFP può essere utilizzato in combinazione, ci sono molti altri meriti, come l'optogenetica che diventa possibile in parti più profonde del tessuto negli animali viventi".