所属
トランスフォーマティブ生命分子研究所 特任准教授
職名
特任准教授
ハトリ メグミ
羽鳥 恵
HATORI Megumi
学位 1
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博士（理学） （ 2007年3月 東京大学 ）
研究分野 1
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ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学
現在の研究課題とSDGs 1
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概日時計の環境応答
論文 29
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Isoform-selective regulation of mammalian cryptochromes. 査読有り
Miller S, Son YL, Aikawa Y, Makino E, Nagai Y, Srivastava A, Oshima T, Sugiyama A, Hara A, Abe K, Hirata K, Oishi S, Hagihara S, Sato A, Tama F, Itami K, Kay SA, Hatori M, Hirota T
Nature chemical biology 16 巻 ( 6 ) 頁： 676 - 685 2020年6月
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Walz W., Hirota T., Hatori M., Panda S.
Neuromethods 186 巻 2022年
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Cell-Based Phenotypic Screens to Discover Circadian Clock-Modulating Compounds. 査読有り 国際誌
Hatori M, Hirota T
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) 2482 巻 頁： 95 - 104 2022年
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時間制限摂食と肥満症治療
羽鳥 恵
実験医学 増刊号『個人差の理解へ向かう肥満症研究』 39 巻 頁： 214 - 218 2021年
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Synaptic Specializations of Melanopsin-Retinal Ganglion Cells in Multiple Brain Regions Revealed by Genetic Label for Light and Electron Microscopy. 査読有り
Kim KY, Rios LC, Le H, Perez AJ, Phan S, Bushong EA, Deerinck TJ, Liu YH, Ellisman MA, Lev-Ram V, Ju S, Panda SA, Yoon S, Hirayama M, Mure LS, Hatori M, Ellisman MH, Panda S
Cell reports 29 巻 ( 3 ) 頁： 628 - 644.e6 2019年
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Sustained Melanopsin Photoresponse Is Supported by Specific Roles of β-Arrestin 1 and 2 in Deactivation and Regeneration of Photopigment. 査読有り
Mure LS, Hatori M, Ruda K, Benegiamo G, Demas J, Panda S
Cell reports 25 巻 ( 9 ) 頁： 2497 - 2509.e4 2018年
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Hatori M, Gronfier C, Van Gelder RN, Bernstein PS, Carreras J, Panda S, Marks F, Sliney D, Hunt CE, Hirota T, Furukawa T, Tsubota K
NPJ aging and mechanisms of disease 3 巻 ( 1 ) 頁： 9 2017年
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Violet Light Exposure Can Be a Preventive Strategy Against Myopia Progression. 査読有り
Torii H, Kurihara T, Seko Y, Negishi K, Ohnuma K, Inaba T, Kawashima M, Jiang X, Kondo S, Miyauchi M, Miwa Y, Katada Y, Mori K, Kato K, Tsubota K, Goto H, Oda M, Hatori M, Tsubota K
EBioMedicine 15 巻 頁： 210 - 219 2017年
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[Aging and homeostasis. Circadian rhythms and aging.]. 査読有り
Hatori M
Clinical calcium 27 巻 ( 7 ) 頁： 955 - 961 2017年
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Crosstalk of the circadian clock, light response, feeding and aging.
Tsuyama J, Hatori M
Nihon rinsho. Japanese journal of clinical medicine 74 巻 ( 9 ) 頁： 1474 - 1478 2016年9月
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Melanopsin-Encoded Response Properties of Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells. 査読有り
Mure LS, Hatori M, Zhu Q, Demas J, Kim IM, Nayak SK, Panda S
Neuron 90 巻 ( 5 ) 頁： 1016 - 1027 2016年
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Response of peripheral rhythms to the timing of food intake. 査読有り
Hatori M, Panda S
Methods in enzymology 552 巻 頁： 145 - 161 2015年
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X-ray microscopy as an approach to increasing accuracy and efficiency of serial block-face imaging for correlated light and electron microscopy of biological specimens. 査読有り
Bushong EA, Johnson DD Jr, Kim KY, Terada M, Hatori M, Peltier ST, Panda S, Merkle A, Ellisman MH
Microscopy and microanalysis : the official journal of Microscopy Society of America, Microbeam Analysis Society, Microscopical Society of Canada 21 巻 ( 1 ) 頁： 231 - 238 2015年
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Lhx1 maintains synchrony among circadian oscillator neurons of the SCN. 査読有り
Hatori M, Gill S, Mure LS, Goulding M, O'Leary DD, Panda S
eLife 3 巻 ( July2014 ) 頁： e03357 2014年
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Aberrant development of the suprachiasmatic nucleus and circadian rhythms in mice lacking the homeodomain protein Six6. 査読有り
Clark DD, Gorman MR, Hatori M, Meadows JD, Panda S, Mellon PL
Journal of biological rhythms 28 巻 ( 1 ) 頁： 15 - 25 2013年
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Small-molecule antagonists of melanopsin-mediated phototransduction. 査読有り
Jones KA, Hatori M, Mure LS, Bramley JR, Artymyshyn R, Hong SP, Marzabadi M, Zhong H, Sprouse J, Zhu Q, Hartwick AT, Sollars PJ, Pickard GE, Panda S
Nature chemical biology 9 巻 ( 10 ) 頁： 630 - 635 2013年
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Nucleosome dynamics regulate Neurospora circadian clock. 査読有り
Hatori M, Panda S
EMBO reports 14 巻 ( 10 ) 頁： 854 - 855 2013年
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New biosynthesis and biological actions of avian neurosteroids. 査読有り 国際誌
Tsutsui K, Haraguchi S, Inoue K, Miyabara H, Ubuka T, Hatori M, Hirota T, Fukada Y
Journal of experimental neuroscience 7 巻 ( 1 ) 頁： 15 - 29 2013年
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Biosynthesis and biological actions of pineal neurosteroids in domestic birds. 査読有り
Tsutsui K, Haraguchi S, Hatori M, Hirota T, Fukada Y
Neuroendocrinology 98 巻 ( 2 ) 頁： 97 - 105 2013年
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Circadian clock protein cryptochrome regulates the expression of proinflammatory cytokines. 査読有り
Narasimamurthy R, Hatori M, Nayak SK, Liu F, Panda S, Verma IM
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 巻 ( 31 ) 頁： 12662 - 12667 2012年
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Time-restricted feeding without reducing caloric intake prevents metabolic diseases in mice fed a high-fat diet. 査読有り
Hatori M, Vollmers C, Zarrinpar A, DiTacchio L, Bushong EA, Gill S, Leblanc M, Chaix A, Joens M, Fitzpatrick JA, Ellisman MH, Panda S
Cell metabolism 15 巻 ( 6 ) 頁： 848 - 860 2012年
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Regulation of circadian behaviour and metabolism by REV-ERB-α and REV-ERB-β. 査読有り
Cho H, Zhao X, Hatori M, Yu RT, Barish GD, Lam MT, Chong LW, DiTacchio L, Atkins AR, Glass CK, Liddle C, Auwerx J, Downes M, Panda S, Evans RM
Nature 485 巻 ( 7396 ) 頁： 123 - 127 2012年
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Light-dependent and circadian clock-regulated activation of sterol regulatory element-binding protein, X-box-binding protein 1, and heat shock factor pathways. 査読有り
Hatori M, Hirota T, Iitsuka M, Kurabayashi N, Haraguchi S, Kokame K, Sato R, Nakai A, Miyata T, Tsutsui K, Fukada Y
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108 巻 ( 12 ) 頁： 4864 - 4869 2011年
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Histone lysine demethylase JARID1a activates CLOCK-BMAL1 and influences the circadian clock. 査読有り
DiTacchio L, Le HD, Vollmers C, Hatori M, Witcher M, Secombe J, Panda S
Science (New York, N.Y.) 333 巻 ( 6051 ) 頁： 1881 - 1885 2011年
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Melanopsin contributions to irradiance coding in the thalamo-cortical visual system. 査読有り
Brown TM, Gias C, Hatori M, Keding SR, Semo M, Coffey PJ, Gigg J, Piggins HD, Panda S, Lucas RJ
PLoS biology 8 巻 ( 12 ) 頁： e1000558 2010年12月
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The emerging roles of melanopsin in behavioral adaptation to light. 査読有り
Hatori M, Panda S
Trends in molecular medicine 16 巻 ( 10 ) 頁： 435 - 446 2010年10月
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CRY links the circadian clock and CREB-mediated gluconeogenesis. 査読有り
Hatori M, Panda S
Cell research 20 巻 ( 12 ) 頁： 1285 - 1288 2010年
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Inducible ablation of melanopsin-expressing retinal ganglion cells reveals their central role in non-image forming visual responses. 査読有り
Hatori M, Le H, Vollmers C, Keding SR, Tanaka N, Buch T, Waisman A, Schmedt C, Jegla T, Panda S
PloS one 3 巻 ( 6 ) 頁： e2451 2008年6月
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Lcg is a light-inducible and clock-controlled gene expressed in the chicken pineal gland. 査読有り
Hatori M, Okano T, Nakajima Y, Doi M, Fukada Y
Journal of neurochemistry 96 巻 ( 6 ) 頁： 1790 - 1800 2006年3月
MISC 11
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時間制限摂食と肥満症治療
羽鳥 恵
実験医学39 巻 頁： 214 - 218 2021年
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第三の光受容細胞
羽鳥 恵
Clinical Neuroscience37 巻 頁： 1455 - 1458 2019年
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時計遺伝子から考える脳機能と食
羽鳥 恵, 廣田 毅
FOOD STYLE 2123 巻 頁： 80 - 83 2019年
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眼疾患への抗加齢アプローチ ドライアイから網膜色素変性、近視まで
坪田 一男, 根岸 一乃, 榛村 重人, 小川 葉子, 村戸 ドール, 羽藤 晋, 小沢 洋子, 綾木 雅彦, 中村 滋, 川島 素子, 栗原 俊英, 羽鳥 恵, 川北 哲也, 樋口 明弘, 井上 佐智子, 海道 美奈子, 石田 玲子, Connell Samuel, Vu Chi Hoang Viet, Ibrahim Osama, Mohamed Aly, 久村 隆二, 今田 敏博, 稲葉 隆明, 泉田 祐輔, 小島 隆司, きん 楷, 向井 慎, 佐野 こころ, 柳 櫻, 比嘉 一成, 稲垣 絵海, 鳥居 秀成, 堅田 侑作, 三輪 幸裕, 森 紀和子, 姜 效炎, 篠田 肇, 永井 紀博, 久保田 俊介, 久保田 みゆき, 芝 大介, 結城 賢弥, 内田 敦郎, 成松 俊雄, 伴 紀充, 鴨下 衛, 戸田 郁子, 井手 武, 三木 恵美子, 荒井 宏幸, 加藤 圭一, 原 裕, 原 道子, 渡辺 光博, 福田 真嗣, 山中 章弘, 世古 裕子, 中村 孝博, Apte Rajendra, Lin Jonathan, 今井 眞一郎
日本眼科学会雑誌121 巻 ( 3 ) 頁： 232 - 248 2017年3月
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[Aging and homeostasis. Circadian rhythms and aging.]
Hatori M
Clinical calcium27 巻 ( 7 ) 頁： 955 - 961 2017年
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ニワトリ松果体で光誘導される遺伝子群の同定とその生理的役割の解析
飯塚倫子, 倉林伸博, 羽鳥恵, 原口省吾, 筒井和義, 深田吉孝
日本比較生理生化学会大会予稿集31st 巻 頁： 64 2009年
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ニワトリ松果体におけるコレステロール合成系酵素群の遺伝子発現解析
飯塚倫子, 倉林伸博, 羽鳥恵, 広田毅, 原口省吾, 筒井和義, 深田吉孝
日本比較生理生化学会大会予稿集30th 巻 頁： 23 2008年
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A clock-related gene Lcg expressed in the chicken pineal gland
Megumi Hatori, Toshiyuki Okano, Yoshito Nakajima, Masao Doi, Yoshitaka Fukada
ZOOLOGICAL SCIENCE22 巻 ( 12 ) 頁： 1490 - 1490 2005年12月
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【シグナル伝達研究2005-'06 生命現象や疾患を支配する分子メカニズムと新しい研究法 現在と未来】生命の形と機能を司るシグナル伝達 生物時計システムにおけるリン酸化の役割
深田 吉孝, 羽鳥 恵
実験医学23 巻 ( 11 ) 頁： 1755 - 1761 2005年6月
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生物時計システムにおけるリン酸化の役割 実験医学, 増刊号『シグナル伝達研究2005-06』
深田吉孝, 羽鳥恵
羊土社23 巻 ( 11 ) 頁： 137 - 143 2005年
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Hatori Megumi, Okano Toshiyuki, Nakajima Yoshito, Doi Masao, Fukada Yoshitaka
Zoological science20 巻 ( 12 ) 頁： 1593 - 1593 2003年
科研費 4
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昼行性生物と夜行性生物における概日光受容体メラノプシンの機能解析
研究課題/研究課題番号：19H03266 2019年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
羽鳥 恵
担当区分：研究代表者
配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）
目に存在する光受容細胞は桿体・錐体だけではない。網膜神経節に存在する一部の細胞は光受容タンパク質であるメラノプシンを発現し、概日時計の光応答や瞳孔収縮などの視覚以外の光応答、すなわち非視覚応答を引き起こす。メラノプシンを最も感度よく活性化させるのはブルーライトである。これまでの基礎研究は主に、夜行性であるマウスを用いて行われてきた。地球上にはヒトをはじめとする昼行性動物も存在し、光の効果は両者で大きく異なる。そこで、ヒトの健康へ研究を応用することを見据え、昼行性霊長類も用いてメラノプシンの機能理解に挑む。
日常生活で意識することは少ないかもしれないが、見ること、つまり視覚応答以外にも生物は光に応答している。例えば概日時計の光応答や瞳孔収縮などの視覚以外の光応答などをまとめて、非視覚応答と呼ぶ。哺乳類の網膜神経節細胞の2-3%は青色光感受性GPCRであるメラノプシンを発現しており、melanopsin-expressing RGC（mRGC）は桿体・錐体に次ぐ第三の光受容細胞として機能している。現代社会において夜間の光暴露は避けられない。不適切な時間、つまり夜間の寝る直前のブルーライトは概日時計の乱れを引き起こす。概日リズムの乱れは睡眠や鬱、癌の発症などと関連する。つまり、青色光を特に感度良く感じる概日光受容分子メラノプシンの分子理解は、これらの疾患や不調の改善、ひいては特に高齢化社会において生活の質と健康の促進に役立つ。mRGCは網膜の中でも脳への情報伝達の最終段階である神経節細胞の一部である。なぜ神経節細胞に光受容能が存在するのか、さらに、形態の違いよって数十種類以上に分類される神経節細胞の内、なぜごく一部の細胞だけが非視覚応答に特化した機能を有するのかはわかっていない。これまでに、リン酸化制御と光応答の終了過程を明らかにした。これらの知見を発展させ、メラノプシン分子の性質および細胞特異性の解明に取り組んでいる。また、これまでに、桿体・錐体の光受容体には作用せずメラノプシンに特異的に作用するアンタゴニストであるオプシナマイドを世界で初めて開発し、マウスの非視覚応答を in vivoで阻害することに成功したが、オプシナマイドの生体内半減期はマウスで約30分であった。作用時間がより長くかつ活性が強い阻害剤ならびに初の活性化剤を見出すことを目的に、化合物スクリーニングを開始した。
これまでに、マウスのメラノプシン発現網膜神経節細胞をサブタイプ別に採取し、網羅的遺伝子発現解析に供した。また、化合物スクリーニングを細胞レベルで行うための実験セットアップと細胞作製を開始した。
mRGCに発現する遺伝子群を単離し、それらの解析より光応答の開始機構および細胞を規定する機構を明らかにする。併行し、化合物スクリーニングを開始する。 -
研究課題/研究課題番号：19K22693 2019年6月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
羽鳥 恵
担当区分：研究代表者
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）
生物は睡眠・覚醒や体温、代謝など、一日周期で様々な生体反応を示す。それらの概日リズムを制御する体内時計が概日時計である。概日時計の周期は正確に24時間ではない。そのため哺乳類の概日時計システムは、外界環境からの刺激を利用して日々の時刻のずれの補正を行っている。最も重要な時計調節因子は、光と食事である。本研究では両因子がいかに相互作用して生体の恒常性維持に寄与するかの解明を目指す。
概日時計は食事と光によって時刻調節される。まず食事と概日時計との関連を探り、概日時計発振の中核を担う遺伝子群のノックアウトマウスと新規低分子化合物群を用いて、褐色脂肪における時計因子の関係を見出した。次に、光が肥満に関与する可能性の検証に取り組んだ。哺乳類の網膜神経節細胞の2-3%は青色光感受性光受容体であるメラノプシンを発現している。桿体・錐体に次ぐ第三の光受容細胞として網膜において機能し、概日時計の光応答や瞳孔収縮などの視覚以外の光応答、すなわち非視覚応答を引き起こす。非視覚応答が概日時計を介して新規の生理現象に影響を与える可能性の検証に挑戦し、それを支持する新規データを得た。
わたしたちの睡眠・覚醒やホルモン分泌など、様々な生理機能は一日を周期として変化し、日々繰り返されます。このリズムを制御しているのが体内に存在する生物時計である概日時計です。概日時計の周期は２４時間ぴったりではないため、光を浴びることや食事を摂取することにより、時間のずれを毎日補正しています。今回、概日時計の発振に重要な機能を持つ時計タンパク質が脂肪細胞においても役割を持つことを明らかにしました。また、目に発現して青色光を感じる光受容タンパク質の機能解析を行いました。これらの研究を発展させることにより、生体機能の維持および健康の増進の一助となると期待されます。 -
網膜光受容体メラノプシンの分子解析から迫る哺乳類の行動・生理の光制御機構
研究課題/研究課題番号：16H06174 2016年4月 - 2019年3月
羽鳥 恵
担当区分：研究代表者
配分額：24310000円 （ 直接経費：18700000円 、 間接経費：5610000円 ）
目に存在する光受容細胞は視細胞層を構成する桿体・錐体だけではない。一部の光受容網膜神経節細胞は青色光受容体メラノプシンを発現し、概日光応答や瞳孔収縮など引き起こす。メラノプシンは桿体・錐体のオプシンとは異なり、無脊椎動物のオプシンに類似しており、明るい光に反応して活性を持続するユニークな光受容体である。メラノプシン発現網膜神経節細胞内で光情報がいかに制御されているのかの解明に取り組んだ。メラノプシンが光刺激後にリン酸化され、アレスチンを介して不活性化されること、およびこの過程に必要な細胞内アミノ酸残基を見出した。さらに、小型昼行性霊長類であるコモンマーモセットを用い、概日時計研究を開始した。
わたしたちの睡眠・覚醒やホルモン分泌など、様々な生理機能は一日を周期として変化し、日々繰り返されます。このリズムを制御しているのが概日時計です。概日時計の周期は２４時間ぴったりではないため、光を浴びることや食事を摂取することにより、時間のずれを毎日補正しています。地球上には昼行性生物と夜行性生物が存在するため、両者のモデル生物を使用することにより、概日時計の機能の理解に近づくことができます。その一例として、目に発現して青色光を感じるタンパク質メラノプシンの機能解析を行いました。今後はメラノプシンの機能を調節する薬剤などの解析が進み、生体機能の維持および健康の増進の一助となると期待されます。 -
メラノプシンが非視覚応答を担う分子機構の解明
研究課題/研究課題番号：26891022 2014年8月 - 2016年3月
羽鳥 恵
担当区分：研究代表者
配分額：2730000円 （ 直接経費：2100000円 、 間接経費：630000円 ）
哺乳類の目の数％の網膜神経節細胞には青色光感受性の光受容タンパク質メラノプシンが発現しており、概日時計の位相調節や瞳孔の開閉などの非視覚応答を制御する。メラノプシンは桿体・錐体の光受容体とは異なり、無脊椎動物オプシンに類似していると考えられている。網膜の視覚応答・非視覚応答を理解するために、本研究ではランダムミュータジェネシスおよび特定の領域を狙うメラノプシン変異体作製を同時並行させた。哺乳類培養細胞にメラノプシン変異体を発現させ、青色光照射によるカルシウム濃度の変化、つまりメラノプシン光応答をin vitroで測定し、数種類の光応答変異体を単離した。