MC1R (receptor melanokortinu 1) je protein .
Působením jednoho z produktů rozkladu proopiomelanokortinu (obvykle hormon stimulující alfa-melanocyty ) spouští MC1R komplexní signální kaskádu, která vede k produkci černého nebo hnědého eumelaninu . U většiny savců může být tento signál změněn vazbou jiného proteinu na MC1R. Signální protein Agouti (Asip) inhibuje interakci MC1R. s hormonem stimulujícím alfa-melanocyty, což vede k produkci červeného nebo žlutého feomelaninu. Pulzující povaha přenosu signálu s Agouti přes MC1R. vede k rozvoji charakteristické aguti barvy (střídání žlutých a černých pruhů na srsti) u většiny savců. U některých druhů není sekrece agouti pulzující, nemění se v průběhu času, ale v závislosti na oblasti těla. To je zvláště patrné u koní, u nichž je barva nohou, ocasu a hřívy černá a tělo načervenalé. Výjimkou jsou lidské vlasy, jejichž barvu protein Agouti neovlivňuje.
U chladnokrevných živočichů, jako jsou ryby, obojživelníci a plazi, plní Mc1r trochu jiné funkce než u savců. V nich se v důsledku aktivace α - melanocyty stimulujícího hormonu (α - MSH) působením Mc1r začíná uvolňovat eumelanin, který plní melanosomy prostřednictvím vnitřních pigmentových buněk zvaných melanofory .
To dává kůži zvířat tmavou barvu a často se projevuje změnami nálady nebo podmínek prostředí. Takové fyziologické barevné změny detekuje Mc1r, který je hlavním indikátorem adaptivního ochranného zbarvení. Úloha Asipu spojená s Mc1r v regulaci této adaptace na prostředí je nejasná, ale u ryb (patřících do infratřídy teleostei) zajišťuje funkční antagonismus hormon koncentrující melanin. Tento signál putuje přes receptory do skupiny melanosomů směrem k malé zóně ve středu melanoforů, což vede ke světlejším zvířatům. Hlavonožci vytvářejí podobné, ještě barevnější, pigmentové efekty tím, že pomocí svalů rychle stahují a uvolňují své chromatofory . Mc1r nehraje roli v rychlé a pestré změně barvy u těchto bezobratlých.
Exprese genu Mc1r je regulována transkripčním faktorem spojeným s mikroftalmií. V důsledku mutací Mc1r může vzniknout receptor, který nepřetržitě vysílá signál, i když není stimulován; jiné mutace mají za následek sníženou aktivitu receptoru.
Alely normálního Mc1r jsou dominantní a většinou zděděné, což vede k černé barvě srsti, zatímco alely defektního Mc1r jsou recesivní, což má za následek světlou barvu srsti u zvířete. U mnoha druhů zvířat byly registrovány varianty vady Mc1r spojené s projevem černé, červené, žluté barvy kůže.
Studie ukázaly, že více než 80 % lidí se zrzavými vlasy nebo světlou pletí má dysfunkční variantu genu Mc1r. Tento objev podnítil zájem o studium toho, proč existuje široká distribuce červených vlasů a světlé pleti mezi lidskou populací v severní Evropě, zejména ve Velké Británii a Irsku.
„Africká“ hypotéza naznačuje, že moderní lidé pocházejí z Afriky a poté se stěhovali na sever a zalidnili Evropu a Asii. Toto je nejpravděpodobnější verze, protože migranti mají aktivní Mc1r, a proto mají tmavou pleť a tmavé vlasy (jako rodilí Afričané). Současně s migrací na sever se snížilo působení přirozeného výběru , který udržuje tmavou barvu kůže, protože sluneční záření se stalo méně intenzivním. V lidské populaci se tak začaly objevovat změny v Mc1r, které měly u některých Evropanů za následek zblednutí kůže a zesvětlení vlasů.
Další studie nepotvrdily přítomnost pozitivní selekce při zavádění změn z Mc1r. Místo toho nedostatek vysoké radiační expozice v severní Evropě zmírnil tlak přirozeného výběru na aktivitu Mc1r, což umožnilo genu, který ji kóduje, zmutovat do dysfunkční varianty, bez níž začíná genový drift .
Důvody pro neobvykle vysoký počet dysfunkčních variant Mc1r v dané lidské populaci nejsou dosud známy, ačkoli se předpokládá, že blond vlasy jsou produkovány sexuálním výběrem .
Nedávné experimenty vědců z McGill University (Montreal, Kanada) s červenožlutými myšmi a rusovlasými lidmi bez funkčního Mc1r ukazují, že oba organismy s tímto genotypem mají sníženou citlivost na bolestivé podněty a zvýšenou náchylnost k lékům proti bolesti a látkám obsahujícím morfin.
Tato práce ukazuje roli Mc1r mimo pigmentové buňky. Ale mechanismus účinku proteinu, který reguluje citlivost na bolest, není dosud znám.