生命的功能是信号传导密码来体现或来执行的，比如我们遗传的物质基础是 DNA，它贮藏了我们生命的各种密码，其中基本的一种是 20 种氨基酸编码。同样，GPCR 信号通路需要“开”与“关”来调节，而“关”的信号就是由 GPCR 磷酸化密码来决定的。鉴定与解释 GPCR 磷酸化密码乃是当今细胞信号传导领域重要的一个科学问题。

　　GPCR 是目前成功的药物靶标，迄今 40% 左右的上市药物是以 GPCR 为靶点。GPCR 作为细胞信号转导的“信号兵”，是通过下游 G 蛋白和阻遏蛋白两条主要的信号通路转导跨膜信号。当受到外界信号刺激，GPCR 激活 G 蛋白调节第二信使产生，进而“开放”下游信号传导。为了“关闭”这一信号，GPCR 激酶（GRK）将 GPCR 尾部磷酸化。GPCR 尾部一旦被磷酸化随即激活阻遏蛋白并与之形成紧密结合为复合物，进而介导信号“关闭”。因此，阻遏蛋白与 GPCR 的结合是协调整合 GPCR 下游信号网络的关键，而 GPCR 的尾部磷酸化则是破解 GPCR 招募并结合阻遏蛋白难题的关键密码。

　　徐华强领衔的交叉团队在 2015 年利用 X 射线自由电子激光技术，率先在《自然》杂志发表了视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构。该结构是继 2011 年人β2 肾上腺素受体与 Gs 蛋白复合物晶体结构获得解析后首个 GPCR 与 Arrestin 复合物的完整复合体结构，为揭示两者间的相互作用奠定了结构学基础。然而， GPCR 与 Arrestin 的相互作用依赖于 GPCR 尾端氨基酸残基的磷酸化来介导，由于该结构不包含视紫红质尾部的高分辨率结构，因此 GPCR 通过其尾部磷酸化进而招募 arrestin 的分子机制仍然未知。发表于《细胞》的文章不仅提供了视紫红质和阻遏蛋白复合物整体组装的结构信息，更重要的是破解了 GPCR 招募阻遏蛋白的磷酸化密码——GPCR 通过其尾部氨基酸的磷酸化招募并与阻遏蛋白结合，同时发现该密码对整个 GPCR 蛋白组具有普遍性。

　　这个项目由国家“千人计划”特聘教授徐华强和美国温安洛研究所 Karsten Melcher 合作主导完成。项目合作机构遍布全球，包括加拿大多伦多大学、斯克利普斯研究所、德国 Desy 自由电子激光科学中心、斯坦福大学、德国汉堡超快成像中心、加州大学洛杉矶分校、南加州大学、上海科技大学和范德堡大学等。