Receptor melanokortina 1 (MC1R), poznat i kao melanocit-stimulirajući hormonski receptor (MSHR), melanin-aktivirajući peptidni receptor ili melanotropinski receptor, je G-protein spregnuti receptor koji se veže za klasu hipofiznog peptidnog hortmona poznatu kao melanokortin, koji uključuju adrenokortikotropni hormon (ACTH) i različite oblike melanocit-stimulirajućih hormona (MSH). Spaja se na Gαs i povišava nivo cAMP-a aktiviranjem adenilil-ciklaze u ćelijama koje eksprimiraju ovaj receptor. Normalno se ispoljava u koži i melanocitima, a u manjoj mjeri u periakveduktnoj sivoj tvari, astrocitima i leukocitima. Kod karcinoma kože, M1CR je visoko izražen u melanomu, ali ne i karcinomima.
MC1R je jedan od ključnih proteina u regulaciji sisarske boje kože i ljudske boje kose. Nalazi se na plazma membranama specijalizovanih ćelija, poznatih kao melanociti, koje proizvode pigment melanin u procesu melanogeneze. Djeluje kontrolirajući tip melanina koji se proizvodi, a njegova aktivacija uzrokuje da se melanocit zamijeni generiranje žutog ili crvenog feomelanina (u zamjenu) prema smeđem ili crnom eumelaninu.
Također je zabilježeno da je MC1R uključen u rak (neovisno o obojenosti kože), razvojne procese i osjetljivost na infekcije i bol.
Funkcije Protein MC1R je unutar ćelijske membrane, a signalizira ga melanocit-stimulirajući hormon (MSH) kojeg oslobađa hipofiza. Kada se aktivira jednom od varijanti MSH, tipski α-MSH, MC1R pokreće složenu signalnu kaskadu, koja dovodi do stvaranja smeđeg ili crnog pigmenta, eumelanina. Suprotno tome, receptor također može biti antagoniziran pomoću agouti signalnog peptida (ASIP), koji vraća ćeliju natrag u proizvodnju žutog ili crvenog feomelanina.
Pulsirajuća priroda ASIP signalizacije putem MC1R stvara karakteristični uzorak žutog i crnog agouti traga uočen na većini dlaka sisara. Kod nekih vrsta ASIP signalizacija nije pulsirajuća, ali je ograničena na određene regije. To je posebno upadljivo kod konja, gdje dorati imaju crne noge, grivu i rep, ali crvenkasto tijelo. Poseban izuzetak ovome je ljudska kosa koja nije niti uvijena niti je obojena, pa se smatra da se reguliše isključivo α-MSH signalizacijom putem MC1R.
U Sjedinjenim Državama oko 25% stanovništva nosi mutirani receptor za melanokortin 1 koji uzrokuje crvenu kosu. S obzirom da je svaka četvrta osoba nositeljica, šansa da dvoje ljudi dobije dijete s crvenom kosom iznosi oko 2% (jedan od 64). Prevalencija crvene kose znatno varira širom svijeta. Ljudi s pjegama i bez crvene kose imaju 85% šanse da nose gen MC1R koji je povezan s crvenom kosom. Ljudi bez pjega i bez crvene kose imaju 18% šanse da nose gen MC1R + povezan s crvenom kosom. Kod ljudi je identificirano osam gena koji kontroliraju da li je gen MC1R uključen i ima li osoba crvenu kosu.
Genetika pigmentacije Ekspresija MC1R gena regulirana je transkripcijskim faktorom povezanim s mikroftalmijom (MITF). Mutacije gena MC1R mogu stvoriti receptor koji neprestano signalizira, čak i kada nije stimuliran, ili mogu smanjiti aktivnost receptora. Aleli za konstitucijski aktivni MC1R nasljeđuju se dominantno i rezultiraju crnom bojom dlake, dok su aleli za disfunkcionalni MC1R recesivni i rezultiraju svijetlom bojom dlake. Prijavljene su varijante MC1R povezanih s crnom, crvenom / žutom i bijelom / kremastom bojom dlaka kod brojnih životinjskih vrsta, kao što su:
Laboratorijski miš; Psi; Velike mačke; Konji; Goveda; Kokoši Arktički soko; Kermode medvjedi; „Džepni“ miševi: Domaći kunići; Antarktički tuljani; Mamut.
Studija na nepovezanim britanskim i irskim osobama pokazala je da preko 80% ljudi s crvenom kosom i/ili svijetlom kožom koji loše preplanu imaju disfunkcionalnu varijantu gena MC1R. Ovo se uspoređuje s manje od 20% kod ljudi sa smeđom ili crnom kosom i manje od 4% kod ljudi koji pokazuju dobar odgovor na preplanulost.
Asp294His (rs1805009) je jednonukleotidni polimorfizam (SNP) u MC1R genu i povezan je s crvenom kosom i svijetlim tipom kože. Ostali SNP-ovi u genu, Arg151Cys i Arg160Trp, također su povezani sa crvenom kosom.
Model Izvan Afrike predlaže da su moderni ljudi porijeklom iz Afrike i migrirali na sjever kako bi naselili Evropu i Aziju. Ovi migranti su najvjerovatnije imali funkcionalnu varijantu MC1R i, u skladu s tim, tamnu kosu i kožu kako danas imaju autohtoni Afrikanci. Kako su ljudi migrirali prema sjeveru, odsustvo visokog nivoa sunčevog zračenja u sjevernoj Evropi i Aziji popustio je selekcijski pritisak na aktivnom MC1R, omogućavajući genu da mutira u disfunkcionalne varijante bez reproduktivnog smanjenja, a zatim djeluje genetički drift. Studije pokazuju da alel MC1R Arg163Gln ima visoku frekvenciju u istočnoj Aziji i može biti dio evolucije svijetle kože u istočnoazijskim populacijama. Nisu poznati dokazi za pozitivnu selekciju alela MC1R u Evropi i nema dokaza o povezanosti između pojave disfunkcionalnih varijanti MC1R i evolucije svijetle kože u evropskim populacijama. Posvjetljavanje boje kože kod Evropljana i istočnih Azijata primjer je konvergentne evolucije.
Također pogledajte Hromatofor Melanocit SLC24A5 Melanin Pigment Boja kože Boja kose Pjegavost
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
MC1R auf Gene Eintrag bei IUPHAR
Kategorija:Receptori spregnuti sa G-proteinom Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Boja kose Kategorija:Mutacije Kategorija:Geni na hromosomu 16 Kategorija:Pigment kože