Melanokortīna pirmā receptora gēna (MC1R) (MIM155555) kodējoša daļa ir 951 bp gara un atrodas 16q24.3 hromosomā (Matichard et al. 2004) (1. attēls).
1. attēls. MC1R gēna atrašanās vieta genomā. Attēla avots: www.genecards.org
MC1R gēnu veido tikai viens eksons, kas kodē 317 aminoskābes garu šūnas transmembranālā receptora proteīnu. MC1R ir viens no pieciem melanokortīna receptoriem, kas pieder ar G proteīnu saistīto receptoru apakšgrupas A klasei (Garcia-Borron et al. 2005). MC1R proteīna N gals novietots ārpus šūnas, C gals – šūnā, savukārt vidējā daļa veido 7 transmembranālus fragmentus (2. attēls).
2. attēls. Cilvēka MC1R divdimensionālais modelis. Attēla avots: Garcia-Borron et al. 2005.
MC1R atrodams dažāda tipa šūnās, tajā skaitā arī melanocītos. MC1R ir receptors diviem melanokortīna peptīdiem, kas tiek sintezēti hipofīzē – alfa melanocītus stimulējošajam hormonam (α-MSH) un adrenokortikotropajam hormonam (ACTH). Tie veidojas proopiomelanokortīna (POMC) šķelšanas rezultātā (Matichard et al. 2004) (3. attēls).
α-MSH un ACTH spēj vienlīdz efektīgi saistīties ar MC1R. Saistības rezultātā receptors ar G proteīna palīdzību aktivē adenilāta ciklāzi, kas šūnas iekšienē izraisa cikliskā adenozīna monofosfāta (cAMP) produkciju. Tā rezultātā tiek aktivēts mikrotalāma transkripcijas faktors (microphthalmia transcription factor – MITF), kas savukārt stimulē enzīma tirozināzes (EC 1.14.18.1.) transkripciju. Šūna pastiprināti veidojas eumelanīns un notiek melanocītu proliferācija (Matichard et al. 2004). Melanīna pigmenti – brūnais/melnais eumelanīns un sarkanais/dzeltenais feomelanīns tiek sintezēti no tirozīna. UV iedarbojoties uz ādu eumelanīnam ir aizsargfunkcija, savukārt feomelanīns veido brīvos radikāļus cilvēkiem ar I un II ādas tipu (Tan et al. 1999).
MC1R gēna polimorfismi var samazināt MC1R funkcijas, gan saistībā ar α-MSH saistību ar receptoru, gan cAMP signāla ceļu, kā rezultātā eumelanīna vietā vairāk tiek sintezēts potenciāli mutagēnais feomelanīns (Stratigos et al. 2006).
3. attēls. α-MSH un ACTH veidošanās no proopiomelanokortīna. Bez α-MSH un ACTH, proopiomelanokortīna (POMC) šķelšanās rezultātā, veidojas arī vairāki citi produkti: γ-MSH – γ melanocītus stimulējošais hormons, CLIP – kortikotropīnam līdzīgais starpdaivas peptīds, β-Lipotropin – β-lipotropīns, β-Endorphin – β endorfīns u.c. Attēla avots: http://edoc.hu-berlin.de
