黑素皮質(zhì)素受體1(melanocortin receptor 1, MC1R)蛋白含有7個跨膜功能域,,屬于G蛋白耦聯(lián)受體超家族。當MC1R分別與其天然配體——促黑素細胞激素((α-melanin stimulating hormone,,α-MSH))和拮抗劑——Agouti位點編碼蛋白(ASIP)結(jié)合時,,可分別增加和減少胞內(nèi)第二信使——環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的水平,進而調(diào)節(jié)下游蛋白激酶A(PKA),、小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF),、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相關(guān)蛋白1(TYRP1)及和多巴色素互變異構(gòu)酶(DCT)等基因的表達和酶的活性,,最終導致真黑素,、褐黑色素的合成。
重慶市畜牧科學院草食牲畜研究所羊遺傳資源創(chuàng)新團隊研究發(fā)現(xiàn)酉州烏羊皮膚組織的MC1R基因存在c.676A>G突變,,導致其226位的氨基酸殘基由賴氨酸變成谷氨酸(p.K226E),,該位點位于受光刺激和G蛋白配體結(jié)合的保守結(jié)構(gòu)域上,,會造成了酉州烏羊MC1R蛋白空間構(gòu)象的差異,。進一步研究揭示MC1R基因c.676A>G不直接影響山羊皮膚色素沉積,但MC1R c.676G能促進B16-F10細胞中黑色素的合成(圖1),,也能促進cAMP信號通路下游MITF,、TYR、TYRP1和DCT等基因的表達(圖2),,推測表明MC1R基因c.676A>G與黑色素合成密切相關(guān),。
該項目得到重慶市基礎(chǔ)研究與前沿探索項目(cstc2018jcyjAX-0042)和重慶市畜牧科學院市級財政科研項目(19504;020208)的資助,。
圖1各組細胞的黑色素合成率
Fig. 1 Percentage of melanogenesis in each group
注:陰性對照組(NC),、MC1R野生組(MC1R-A)和突變組(MC1R-G)
圖2各組細胞色素相關(guān)基因的表達水平
Fig. 2 Expression level of cytochrome related genes in each group