所 属

早稲田大学　先進理工学部　電気・情報生命工学科 教授

研究分野

光生物学・時間生物学・量子生物学

研究内容

生物は光・時刻・磁気といった外部環境を迅速に感じ取り応答する仕組みや、その情報を元に内的な時刻情報を生み出す機構を発達させている。 我々は、ゼブラフィッシュ等のモデル生物に加え、月齢応答性のアイゴ、深海魚、潮汐応答性のフグなど、高度に環境応答した生物も研究対象に 含めながら、生物がもつ外部環境受容と内的振動の分子機構を明らかにしようとしている。光受容性磁気受容分子の解析は、光エネルギー利用、 光遺伝学、生体磁気センサーの開発といった生物工学的な応用を目指している。そのほか、外部環境刺激により結合-解離するタンパク質分子を 利用したスイッチ素子の開発、ヒトの体内時計を光制御する研究なども行なっている。

最近の研究成果

1. Okano K., Ozawa S., Sato H., Kodachi S., Ito M., Miyadai T., Takemura A. and Okano T.
Light- and circadian-controlled genes respond to a broad light spectrum in Puffer Fish-derived Fugu eye cells.
Sci. Rep. 7: 46150 (2017). doi: 10.1038/srep46150

2. Sakata R., Kabutomori R., Okano K., Mitsui H., Takemura A., Miwa T., Yamamoto H. and Okano T.
Rhodopsin in the Dark Hot Sea: Molecular Analysis of Rhodopsin in a Snailfish, Careproctus rhodomelas, Living near the Deep-Sea Hydrothermal Vent.
PLoS ONE 10: e0135888 (2015). doi: 10.1371/journal.pone.0135888

3. Mitsui H., Maeda T., Yamaguchi C., Tsuji Y., Watari R., Kubo Y., Okano K. and Okano T.
Overexpression in yeast, photocycle, and in vitro structural change of an avian putative magnetoreceptor Cryptochrome4.
Biochemistry 54: 1908-1917, 2015. doi:10.1021/bi501441u

4. Toda R., Okano K., Takeuchi Y., Yamauchi C., Fukushiro M., Takemura A. and Okano T.
Hypothalamic expression and moonlight-independent changes of Cry3 and Per4 implicate their roles in lunar clock oscillators of the lunar-responsive goldlined spinefoot.
PLoS ONE, 9 : e109119, 2014. doi:10.1371/journal.pone.0109119

5. Takebe A., Furutani T., Wada T., Koinuma M., Kubo Y., Okano K. and Okano T.
Zebrafish respond to the geomagnetic field by bimodal and group-dependent orientation.
Sci. Rep. 2: 727, 2012. doi:10.1038/srep00727

6. Watari R., Yamaguchi C., Zemba W., Kubo Y., Okano K. and Okano T.
Light-dependent structural change of chicken retinal Cryptochrome4.
J. Biol. Chem. 287: 42634-42641, 2012. doi:10.1074/jbc.M112.395731