Parmi les familles de protéines des génomes d’invertébrés et de vertébrés, les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) sont sans aucun doute les plus versatiles. Leur adaptation a permis la génération d’un grand nombre de récepteurs responsables de la reconnaissance et de l’action de ligands aussi divers que la lumière, des odeurs, des phéromones, des molécules gustatives, des nucléotides, des nucléosides, des acides aminés et leurs dérivés, des acides gras et des lipides, des acides biliaires, des peptides, des protéines et beaucoup d’autres restant à découvrir. Chez l’homme, (3 % des gènes), les récepteurs aux odeurs représentent 500 entités et les « endo-RCPGs »(récepteurs ayant un ligand endogène, hormone, neurotransmetteurs, acide gras, …) 360 entités dont 130 récepteurs orphelins. Les RCPGs sont la cible de plus de 30 % des médicaments. Les RCPG ont été classés en cinq familles : la famille A, la plus nombreuse, contient la rhodopsine. La famille B est celle de grands peptides, tels la calcitonine, la sécrétine… et des récepteurs d’adhésion. La classe C est constituée par les récepteurs du glutamate, du GABA, et des substances sucrées, du Ca²⁺ et certaines phéromones. La classe C possède un large domaine extracellulaire organisé en deux lobes qui se referment sur les agonistes déclenchant l’activation, mais restent en position ouverte par fixation des antagonistes. La famille D contient les récepteurs Frizzled et Smoothened. Depuis moins de 10ans, de nombreux GPCRs ont été cristallisés fournissant de données importantes de leur structure et de leur activation.