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，據(jù)統(tǒng)計超過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，GPCR的受重視程度可見一斑。GPCR主要通過G蛋白或者Arrestin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)行使功能，然而無論是G蛋白還是Arrestin，如何識別特異的受體產(chǎn)生的信號指令，并翻譯成下游的功能的機(jī)制是不清楚的。

中國科學(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是通過識別受體特異的磷酸化密碼信息，來指導(dǎo)下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制，并提出了重要的新的假說。兩個聯(lián)合實驗組的研究發(fā)現(xiàn)，Arrestin可以通過N端的10個磷酸化位點來識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的信號時，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個磷酸化位點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啟動超過1000種信號途徑。這個新的磷酸化編碼理論可以部分解釋長期以來的一個懸而未決的問題：人體內(nèi)超過800個GPCR如何利用僅有的24個效應(yīng)器蛋白（20個G蛋白，4個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)計基于GPCR的藥物提供指導(dǎo)。