京都大学研究生院理学研究科的山下高广讲师、酒井佳寿美研究员、七田芳则名誉教授和今元泰副教授组成的研究团队，新开发出了分子工具，该工具通过修饰眼睛的光敏蛋白，可利用光暂时性改变在很多细胞中发挥重要作用的cAMP（环腺苷酸）浓度。
图：通过修饰眼睛的光敏蛋白，可利用光暂时性改变cAMP的浓度（供图：京都大学）
在很多的动物细胞中，cAMP参与分化、存活、极性形成和激素分泌等重要功能。因此，如果能在不直接接触细胞的情况下利用光改变cAMP浓度，就可以自由地“远程操作”细胞功能。已知在眼睛中发挥作用的光敏蛋白视紫质可以利用光诱导cAMP的浓度发生变化，但进行远程操作一直存在课题。
此次研究团队通过在视觉视紫质中导入氨基酸突变，试着制作了与光敏感通道蛋白（Channelrhodopsin）同样，可以利用光打开后自发关闭恢复原状的工具。在此过程中，研究团队发现了不同于视觉视紫质的视蛋白（Opn5L1），这是动物的视蛋白中唯一具有光循环特性的物质，形成这种光循环特性的重要氨基酸残基也已经被发现。
因此，研究团队向视觉视紫质导入这种氨基酸残基后发现，实现了利用光打开后自发关闭恢复原状的光循环特性。另外还发现，如果导入其他突变，还能改变自发关闭的时间。研究团队利用人体细胞进行实验确认，这种修饰型视觉视紫质在利用光暂时降低细胞内的cAMP浓度后，会在短时间内将浓度恢复到原来的水平。
制作的光敏蛋白可作为在短时间内暂时引起cAMP浓度变化的新分子工具使用。
山下讲师表示：“除cAMP外，在细胞内发挥重要作用的物质还有很多。今后将继续利用眼睛的光敏蛋白来创造可以改变各种重要物质浓度的分子工具，希望能更容易地远程操作眼睛以外的细胞。”
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
