MC1R (receptorul Melanocortin 1) este o proteină .
Sub acțiunea unuia dintre produșii de descompunere ai pro- opiomelanocortinei (de obicei hormon de stimulare a alfa-melanocitelor ), MC1R inițiază o cascadă complexă de semnalizare care duce la producerea de eumelanină neagră sau maro . La majoritatea mamiferelor, acest semnal poate fi modificat prin legarea unei alte proteine la MC1R. Proteina semnal agouti (Asip) inhibă interacțiunea MC1R. cu hormon de stimulare a alfa-melanocitelor, rezultând producerea de feomelanină roșie sau galbenă . Natura pulsatorie a transmisiei semnalului cu Agouti prin MC1R. duce la dezvoltarea culorii caracteristice agouti (alternând dungi galbene și negre pe păr) la majoritatea mamiferelor. La unele specii, secreția de agouti nu este pulsatilă; nu se schimbă în timp, ci în funcție de zona corpului. Acest lucru este vizibil mai ales la cai, la care culoarea picioarelor, a cozii și a coamei este neagră, iar corpul este roșcat. Excepție este părul uman, a cărui culoare nu este afectată de proteina Agouti.
La animalele cu sânge rece, cum ar fi peștii, amfibienii și reptilele, Mc1r îndeplinește funcții ușor diferite decât la mamifere. În ele, ca urmare a activării hormonului de stimulare a melanocitelor α (α - MSH) sub acțiunea lui Mc1r, începe eliberarea eumelaninei, care umple melanozomii prin celulele pigmentare interne numite melanofori .
Acest lucru conferă pielii animalelor o culoare închisă și se manifestă adesea prin modificări ale dispoziției sau ale condițiilor de mediu. Astfel de modificări fiziologice de culoare sunt detectate de Mc1r, care este principalul indicator al colorării protectoare adaptive. Rolul lui Asip asociat cu Mc1r în reglarea acestei adaptări la mediu este neclar, dar la pești (aparținând infraclasei teleosteilor), antagonismul funcțional este asigurat de hormonul concentrator de melanină. Acest semnal călătorește prin receptori către grupul de melanozomi către o zonă mică din centrul melanoforilor, rezultând animale de culoare mai deschisă. Cefalopodele creează efecte pigmentare similare, chiar mai colorate, folosind mușchii pentru a-și contracta și a relaxa rapid cromatoforii . Mc1r nu joacă un rol în schimbarea rapidă și colorată a culorii acestor nevertebrate.
Expresia genei Mc1r este reglată de factorul de transcripție asociat microftalmiei. Ca urmare a mutațiilor Mc1r, poate apărea un receptor care transmite continuu un semnal, chiar și atunci când acesta nu este stimulat; alte mutații au ca rezultat scăderea activității receptorilor.
Alelele Mc1r-ului normal sunt dominante și în mare parte moștenite, rezultând o culoare neagră a blanii, în timp ce alelele Mc1r-ului defect sunt recesive, rezultând o culoare deschisă a blanii la animal. Variante ale defectului Mc1r asociate cu manifestarea culorii negre, roșii, galbene a culorii pielii au fost înregistrate la multe specii de animale.
Studiile au arătat că mai mult de 80% dintre persoanele cu păr roșu sau piele deschisă au o variantă disfuncțională a genei Mc1r. Această descoperire a stârnit interes pentru a studia de ce există o distribuție largă a părului roșu și a pielii deschise în rândul populațiilor umane din nordul Europei, în special în Marea Britanie și Irlanda.
Ipoteza „africană” sugerează că oamenii moderni au provenit din Africa și apoi au migrat spre nord, populând Europa și Asia. Aceasta este versiunea cea mai probabilă, deoarece migranții au Mc1r activ și, în consecință, au pielea închisă la culoare și părul închis la culoare (ca africanii nativi). Concomitent cu migrarea spre nord, acțiunea selecției naturale , care menține culoarea închisă a pielii, a scăzut, deoarece radiația solară a devenit mai puțin intensă. Astfel, schimbările în Mc1r au început să apară în populația umană, având ca rezultat albirea pielii și decolorarea părului la unii europeni.
Studiile ulterioare nu au confirmat prezența selecției pozitive la introducerea modificărilor de la Mc1r. În schimb, lipsa expunerii ridicate la radiații în nordul Europei a ușurat presiunea selecției naturale asupra activității Mc1r, permițând genei care îl codifică să se transforme într-o variantă disfuncțională, fără de care începe deriva genetică .
Motivele numărului neobișnuit de mare de variante Mc1r disfuncționale într-o anumită populație umană nu sunt încă cunoscute, deși s-a sugerat că părul blond este produs prin selecție sexuală .
Experimente recente ale cercetătorilor de la Universitatea McGill (Montreal, Canada) cu șoareci roșu-galben și oameni cu părul roșu care nu funcționează Mc1r arată că ambele organisme cu acest genotip au sensibilitate redusă la stimuli dureroși și susceptibilitate crescută la analgezice și substanțe care conțin morfină.
Această lucrare arată rolul lui Mc1r în afara celulelor pigmentare. Dar mecanismul de acțiune al proteinei care reglează sensibilitatea la durere nu este încă cunoscut.