G蛋白共役型受容体(GPCR)は細胞内へのシグナル伝達に関与する非常に大きな膜蛋白質のファミリーである。GPCRによる情報伝達は、旧来情報のオン／オフに対応したGPCR蛋白の状態を仮定するTwo-state modelで理解されていたが、近年、単一のGPCRがさまざまなシグナル伝達系を同時に活性化しうること、同一のGPCRであっても、結合するリガンドや相互作用する細胞内蛋白質によって、異なる伝達系を活性化させることが知られてきている。このようなGPCRが周囲の微小環境に応じて機能を変化させる現象は「GPCRのリガンドバイアス」として知られており、GPCR研究、GPCR創薬の両面から、重要な意味を持つ。本講演では我々の研究室で行っている、BRET（生物発光共鳴エネルギー転移）を用いたプローブの開発及び、GPCRシグナルの多様性を制御する蛋白質群の機能解析について紹介する。

G protein-coupled receptor (GPCR) is one of the largest families of proteins transducing extracellular signals through cellular membrane. Although GPCRs are described as ‘ON’ or ‘OFF’ switches in the classical two state model, recent studies revealed that one GPCR can activate many GPCR-dependent/independent signaling pathways simultaneously, but limit the pathways it activates depending on the functional states determined by ligand binding and/or signalosome formation. This concept that GPCR can change the downstream signal dynamically depending on the receptor microenvironment, is called “Ligand-biased signaling”, and creates new paradigm in the receptor research and drug design. We are aiming at elucidating the structural determinants of this GPCR signaling diversity, and developed assay tools based on BRET, bioluminescence resonance energy transfer, techniques.