［本站讯］5月27日，山东大学孙金鹏教授团队、肖鹏教授团队联合美国杜克大学Sudarshan Rajagopal课题组在国际顶尖亚娱体育官方网站期刊Nature在线发表了题为“β-Arrestin Condensates Regulate G Protein-Coupled Receptor Function”的研究论文。该研究首次提出，β-arrestin并非传统观念中的静态支架蛋白（scaffold protein），内源性表达的Arrestin就能够形成具有液滴样动态特征的condensate结构，并以此参与GPCR信号复合体的空间组织化与区域化调控。孙金鹏教授、肖鹏教授以及美国杜克大学Sudarshan Rajagopal教授为论文共同通讯作者。肖鹏教授与山东大学钟亚妮博士为论文共同第一作者。
人体内超过800个GPCR仅通过16种Gα蛋白传递信号，却调控上万种生理病理功能，其机制谜题的关键在于区域性信号转导。德国科学家Martin Lohse团队曾发现GPCR激活后可形成独立的纳米级cAMP信号结构域。这些彼此“绝缘”的Nanodomains，改变了人们对GPCR信号转导的传统认知。那么，β-arrestin作为GPCR下游核心支架蛋白，内源性β-arrestin能否自发形成凝聚体？其组装是否受GPCR精准调控？凝聚形成的分子机制是什么？又是否直接决定GPCR生理功能？一系列关键科学问题始终缺乏明确答案。
研究团队建立基于split GFP的内源动态成像技术，首次在活细胞中证实内源β-arrestin可形成具有液-液相分离特征的动态可逆凝聚体（condensates）。机制上，β-arrestin C端的固有无序区（IDR）具有强相分离倾向，寡聚化驱动的多价相互作用是其组装的关键，且不同GPCR可诱导差异化的寡聚模式。功能上，破坏凝聚能力的突变显著受损了GPCR内吞及下游ERK区域化信号转导。
该研究首次将相分离机制与GPCR区域化信号直接联系，提出β-arrestin凝聚体作为“区域化组织平台”，在纳米尺度实现信号的局部富集与精准调控。这为理解GPCR偏向性转导奠定了新理论框架，也为神经、肿瘤及代谢等重大疾病的药物开发提供了全新思路与潜在靶点。
此次发表于Nature的研究成果是孙金鹏教授团队长期深耕GPCR-arrestin信号转导的延续。该团队2015年提出磷酸编码“笛子模型”，阐释受体磷酸化模式如何被arrestin识别并转化为不同信号输出；此后相继揭示多聚脯氨酸码头分选、七次跨膜核心偶联规律、磷酸化时序调控等机制；2024年发表听觉受体VLGR1的区域性信号转导研究。这些积累逐步将arrestin从传统的“受体脱敏因子”重新定义为GPCR信号分流与空间组织的核心调控节点。此次β-arrestin condensate的发现，使GPCR-arrestin研究从“磷酸化编码与构象解码”，进一步迈向“凝聚体形成与空间组织化调控”的新阶段。
孙金鹏教授团队长期致力于GPCR感知环境与配体识别领域，2025年鉴定粘附类GPCR LPHN2为平衡觉感知核心受体（Cell Research,35(4):243-264），发现类固醇激素膜受体（Nature, 589(7843):620-626；Cell,188(6):1589-1604.e24;Nature Chemical Biology, 18(11):1196-1203;PNAS, 119(15):e2117004119）以及神经酰胺膜受体（Science,388(6746):eado4188;Nature，641(8062):476-485）等，系列创新性研究不仅拓展了GPCR配体识别与环境感知的理论边界，也为代谢性疾病、心血管疾病及感觉障碍等重大疾病提供了新的潜在干预靶点。
