MC1R (Melanocortin 1-receptor) är ett protein .
Under verkan av en av nedbrytningsprodukterna av proopiomelanokortin (vanligtvis alfa-melanocytstimulerande hormon ), initierar MC1R en komplex signalkaskad som leder till produktion av svart eller brunt eumelanin . Hos de flesta däggdjur kan denna signal ändras genom att binda ett annat protein till MC1R. Agouti signalprotein (Asip) hämmar MC1R-interaktion. med alfa-melanocytstimulerande hormon, vilket resulterar i produktion av rött eller gult feomelanin . Pulserande karaktär av signalöverföring med Agouti genom MC1R. leder till utvecklingen av den karakteristiska agouti-färgen (omväxlande gula och svarta ränder på håret) hos de flesta däggdjur. Hos vissa arter är utsöndringen av agouti inte pulserande; den förändras inte över tiden, utan beroende på kroppens område. Detta är särskilt märkbart hos hästar, där färgen på ben, svans och man är svart och kroppen är rödaktig. Undantaget är människohår, vars färg inte påverkas av Agouti-protein.
Hos kallblodiga djur som fiskar, amfibier och reptiler utför Mc1r något annorlunda funktioner än hos däggdjur. I dem, som ett resultat av aktivering av α-melanocytstimulerande hormon (α-MSH) under verkan av Mc1r, börjar frisättningen av eumelanin, som fyller melanosomerna genom inre pigmentceller som kallas melanoforer .
Detta ger djurens hud en mörk färg och manifesteras ofta av förändringar i humör eller miljöförhållanden. Sådana fysiologiska färgförändringar detekteras av Mc1r, som är huvudindikatorn på adaptiv skyddande färg. Rollen för Asip associerad med Mc1r i regleringen av denna anpassning till miljön är oklar, men hos fisk (som tillhör teleostei-infraklassen) tillhandahålls funktionell antagonism av det melaninkoncentrerade hormonet. Denna signal går genom receptorerna till melanosomgruppen mot en liten zon i mitten av melanoforerna, vilket resulterar i ljusare färgade djur. Bläckfiskar skapar liknande, ännu mer färgglada pigmenteffekter genom att använda muskler för att snabbt dra ihop sig och slappna av sina kromatoforer . Mc1r spelar ingen roll i den snabba och färgglada färgförändringen hos dessa ryggradslösa djur.
Uttrycket av Mc1r-genen regleras av den mikroftalmiassocierade transkriptionsfaktorn. Som ett resultat av Mc1r-mutationer kan en receptor uppstå som kontinuerligt sänder en signal, även när den inte stimuleras; andra mutationer resulterar i minskad receptoraktivitet.
Allelerna för den normala Mc1r är dominerande och är till största delen nedärvda, vilket resulterar i en svart pälsfärg, medan allelerna för den defekta Mc1r är recessiva, vilket resulterar i en ljus pälsfärg hos djuret. Varianter av Mc1r-defekten i samband med manifestationen av svart, röd, gul färg på hudfärgen har registrerats hos många djurarter.
Studier har visat att mer än 80 % av personer med rött hår eller ljus hy har en dysfunktionell variant av Mc1r-genen. Denna upptäckt väckte intresse för att studera varför det finns en bred spridning av rött hår och ljus hud bland nordeuropeiska mänskliga populationer, särskilt i Storbritannien och Irland.
Den "afrikanska" hypotesen antyder att moderna människor har sitt ursprung i Afrika och sedan migrerade norrut och befolkade Europa och Asien. Detta är den mest troliga versionen, eftersom migranterna har aktiv Mc1r, och följaktligen har de mörk hud och mörkt hår (som infödda afrikaner). Samtidigt med migrationen norrut minskade verkan av naturligt urval , som upprätthåller hudens mörka färg, eftersom solstrålningen blev mindre intensiv. Således började förändringar i Mc1r dyka upp i den mänskliga befolkningen, vilket resulterade i blekning av huden och ljusning av håret hos vissa européer.
Ytterligare studier har inte bekräftat närvaron av positivt urval vid införande av förändringar från Mc1r. Istället har bristen på hög strålningsexponering i norra Europa lättat trycket från naturligt urval på Mc1r-aktivitet, vilket gör att genen som kodar för den kan mutera till en dysfunktionell variant, utan vilken gendrift börjar .
Orsakerna till det ovanligt höga antalet dysfunktionella Mc1r-varianter i en given mänsklig befolkning är ännu inte kända, även om det har föreslagits att blont hår produceras av sexuellt urval .
Nyligen genomförda experiment av forskare från McGill University (Montreal, Kanada) med rödgula möss och rödhåriga människor som saknar fungerande Mc1r visar att båda organismerna med denna genotyp har minskad känslighet för smärtsamma stimuli och ökad mottaglighet för smärtstillande och morfinhaltiga ämnen.
Detta arbete visar rollen av Mc1r utanför pigmentceller. Men verkningsmekanismen för proteinet som reglerar smärtkänsligheten är ännu inte känd.