G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）可以說是研究zui普遍的一種受體，也是藥物開發(fā)工作中的重要靶點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)超過30%的臨床處方藥是直接作用在GPCR上的，相關(guān)的研究已經(jīng)獲得了10次諾貝爾獎(jiǎng)，GPCR的受重視程度可見一斑。GPCR主要通過G蛋白或者Arrestin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)行使功能，然而無論是G蛋白還是Arrestin，如何識(shí)別特異的受體產(chǎn)生的信號(hào)指令，并翻譯成下游的功能的機(jī)制是不清楚的。

中國(guó)科學(xué)院生物物理所的王江云課題組和山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院的孫金鵬課題組于2015年9月8號(hào)在期刊Nature communications上發(fā)表了題為“Phospho-selective mechanisms of arrestin conformations and functions revealed by unnatural amino acid incorporation and 19F-NMR"的研究論文，報(bào)道了他們應(yīng)用的非天然氨基酸編碼技術(shù)，揭示了G蛋白偶聯(lián)受體重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的詳細(xì)過程。。

中科院生物物理所的王江云課題組和山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院的孫金鵬課題組應(yīng)用的非天然氨基酸編碼方法和19FNMR技術(shù)，發(fā)現(xiàn)Arrestin是通過識(shí)別受體特異的磷酸化密碼信息，來指導(dǎo)下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制，并提出了重要的新的假說。兩個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)組的研究發(fā)現(xiàn)，Arrestin可以通過N端的10個(gè)磷酸化位點(diǎn)來識(shí)別特異的受體磷酸化編碼信息，并產(chǎn)生相應(yīng)的多種特異性構(gòu)型變化，從而選擇性的結(jié)合下游蛋白，產(chǎn)生多種功能。據(jù)此結(jié)果，聯(lián)合小組提出了受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的笛子模型：受體的磷酸化編碼產(chǎn)生的花樣指導(dǎo)Arrestin的信號(hào)時(shí)，就像手指按在笛子的孔上，不同的磷酸化組合可以帶來不同的手指組合，從而形成特異的音符, 指導(dǎo)Arrestin的多樣性功能。一種1-4-6-7的音符可以激活Clathrin, 從而介導(dǎo)受體內(nèi)吞。而另一種1-5音符可以激活SRC, 促進(jìn)細(xì)胞的遷移等。考慮到10個(gè)磷酸化位點(diǎn)的組合可以帶來超過1000種變化（210-1=1023），因此受體C末端不同的磷酸化花樣就可以引起超過1000種Arrestin的特異性構(gòu)型；受體在理論上可以通過Arrestin啟動(dòng)超過1000種信號(hào)途徑。這個(gè)新的磷酸化編碼理論可以部分解釋長(zhǎng)期以來的一個(gè)懸而未決的問題：人體內(nèi)超過800個(gè)GPCR如何利用僅有的24個(gè)效應(yīng)器蛋白（20個(gè)G蛋白，4個(gè)Arrestin)行使多種多樣的（>10000種）細(xì)胞功能。這一研究也將為今后人們更好的設(shè)計(jì)基于GPCR的藥物提供指導(dǎo)。