Melanocortin 1 receptor
मेलानोकोर्टिन 1 रिसेप्टर (एमसी1आर), जिसे मेलानोसाइट-उत्तेजक हार्मोन रिसेप्टर (एमएसएचआर), मेलानिन-सक्रिय पेप्टाइड रिसेप्टर, या मेलानोट्रोपिन रिसेप्टर के रूप में भी जाना जाता है, एक जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर है जो पिट्यूटरी पेप्टाइड हार्मोन के एक वर्ग से जुड़ता है जिसे मेलानोकोर्टिन के रूप में जाना जाता है, जिसमें एड्रेनोकोर्टिकोट्रोपिक हार्मोन (एसीटीएच) और मेलानोसाइट-उत्तेजक हार्मोन (एमएसएच) के विभिन्न रूप शामिल हैं। यह जी. ए. एस. से जुड़ा होता है और इस रिसेप्टर को व्यक्त करने वाली कोशिकाओं में एडेनिलिल साइक्लेज को सक्रिय करके सी. ए. एम. पी. के स्तर को नियंत्रित करता है। यह आम तौर पर त्वचा और मेलेनोसाइट्स में और कुछ हद तक पेरीएक्यूडक्टल ग्रे मैटर, एस्ट्रोसाइट्स और ल्यूकोसाइट्स में व्यक्त किया जाता है। त्वचा कैंसर में, एमसी1आर अत्यधिक मेलेनोमा में व्यक्त किया जाता है लेकिन कार्सिनोमा में नहीं। एमसी1आर स्तनधारी त्वचा के रंग और बालों के रंग को नियंत्रित करने में शामिल प्रमुख प्रोटीनों में से एक है। यह मेलेनोसाइट्स के रूप में जानी जाने वाली विशेष कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित है, जो मेलेनोजेनेसिस की प्रक्रिया के माध्यम से वर्णक मेलेनिन का उत्पादन करती है। यह उत्पादित किए जा रहे मेलेनिन के प्रकार को नियंत्रित करता है, और इसके सक्रियण के कारण मेलेनोसाइट डिफ़ॉल्ट रूप से पीले-लाल फेओमेलनिन के उत्पादन से बदलकर भूरे-काले यूमेलनिन में बदल जाता है। मनुष्यों में, एमसी1आर के कई कार्य-हानि उत्परिवर्तनों का वर्णन किया गया है, जिसमें रेडहेड्स में अक्सर कई व्यक्तिगत कार्य-हानि उत्परिवर्तन होते हैं, लेकिन 2001 तक, यूमेलनिन संश्लेषण को बढ़ाने वाले उत्परिवर्तनों को सक्रिय करने का वर्णन नहीं किया गया है। एमसी1आर को कैंसर (त्वचा के रंग से स्वतंत्र), विकासात्मक प्रक्रियाओं और संक्रमण और दर्द की संवेदनशीलता में भी शामिल होने की सूचना मिली है। कार्य स्तनधारियों में रंग एमसी1आर प्रोटीन कोशिका झिल्ली के भीतर स्थित होता है, और पिट्यूटरी ग्रंथि द्वारा जारी मेलेनोसाइट-उत्तेजक हार्मोन (एमएसएच) द्वारा संकेतित होता है। जब एम. एस. एच. के एक प्रकार द्वारा सक्रिय किया जाता है, आमतौर पर α-एम. एस. एच., एम. सी. 1. आर. एक जटिल संकेत कैस्केड की शुरुआत करता है जो यूमेलैनिन के उत्पादन की ओर ले जाता है। इसके विपरीत, रिसेप्टर को एगोटी सिग्नलिंग पेप्टाइड (ए. एस. आई. पी.) द्वारा भी विरोध किया जा सकता है, जो कोशिका को पीले या लाल फेओमेलनिन के उत्पादन में वापस ले जाता है। अधिकांश स्तनधारी बालों पर पाया जाने वाला पीला और काला एगौती बैंडिग पैटर्न एमसी1आर के माध्यम से एएसआईपी सिग्नलिंग की स्पंदनशील प्रकृति के कारण होता है। अपवादों में पार्टिकलर्ड बे हॉर्स शामिल हैं, जिनके शरीर लाल होते हैं, और काले पैर, माने और पूंछ, जहां ए. एस. आई. पी. संकेत स्पंदन के बजाय क्षेत्रों तक सीमित होता है। मानव बाल, जो न तो बैंडेड हैं और न ही पार्टिकलर हैं, को विशेष रूप से एमसी1आर के माध्यम से α-एमएसएच सिग्नलिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मनुष्यों में लाल बालों का प्रसार दुनिया भर में काफी भिन्न होता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, लगभग 25 प्रतिशत मानव आबादी में उत्परिवर्तित मेलानोकोर्टिन 1 रिसेप्टर होता है जो लाल बालों का कारण बनता है। चार में से एक व्यक्ति के वाहक होने के कारण, दो लोगों के लाल बालों वाले बच्चे होने की संभावना लगभग 2 प्रतिशत (64 में से एक) है। झुनझुनी और बिना लाल बालों वाले लोगों में एमसी1आर जीन ले जाने की 85 प्रतिशत संभावना होती है जो लाल बालों से जुड़ा होता है। जिन लोगों में झुर्रियाँ नहीं होती हैं और लाल बाल नहीं होते हैं, उनमें लाल बालों से जुड़े एमसी1आर जीन को ले जाने की 18 प्रतिशत संभावना होती है। मनुष्यों में आठ जीनों की पहचान की गई है जो यह नियंत्रित करते हैं कि क्या एमसी1आर जीन चालू है और व्यक्ति के बाल लाल हैं। पक्षियों में रंग एमसी1आर कम से कम तीन असंबंधित प्रजातियों में मेलेनिक बहुरूपता के लिए जिम्मेदार हैः बनानाक्विट, स्नो गूज़ और आर्कटिक स्कुआ। स्तनधारियों में दर्द उत्परिवर्ती पीले-नारंगी चूहों और मानव रेडहेड्स में, दोनों गैर-कार्यात्मक एमसी1आर के साथ, दोनों जीनोटाइप हानिकारक उत्तेजनाओं के प्रति कम संवेदनशीलता प्रदर्शित करते हैं और मॉर्फिन-मेटाबोलाइट एनाल्जेसिक के लिए एनाल्जेसिक प्रतिक्रिया में वृद्धि करते हैं। ये अवलोकन वर्णक कोशिका के बाहर स्तनधारी एमसी1आर के लिए एक भूमिका का सुझाव देते हैं, हालांकि सटीक तंत्र जिसके माध्यम से प्रोटीन दर्द संवेदना को संशोधित कर सकता है, वह ज्ञात नहीं है। चूहों में एक निश्चित आनुवंशिक पृष्ठभूमि में यह बताया गया है कि एमसी1आर की कमी वाले जानवरों में टीआरपीवी1 रिसेप्टर के माध्यम से कार्य करने वाले कैप्साइसिन के प्रति सहिष्णुता में वृद्धि हुई थी और रासायनिक रूप से प्रेरित सूजन दर्द के प्रति प्रतिक्रिया में कमी आई थी। एमसी1आर उत्परिवर्तन वाले मनुष्यों को नियंत्रण की तुलना में लगभग 20 प्रतिशत अधिक इनहेलेशनल एनेस्थेटिक की आवश्यकता होती है। एमसी1आर उत्परिवर्तन वाले मनुष्यों के एक अन्य अध्ययन में लिडोकेन को दर्द को कम करने में बहुत कम प्रभावी बताया गया था क्योंकि जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स को कोशिकाओं में सिग्नल ट्रांसडक्शन को सक्रिय करने के लिए जाना जाता है, इसलिए विकास में शामिल एमसी1आर को ढूंढना आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए। कोशिकीय स्तर पर एक उदाहरण के रूप में, एमसी1आर द्वारा संकेत को रोकने से एरिथ्रोपोइज़िस को पॉलीक्रोमेटिक कोशिका चरण (आकृति में पॉली-ई) से ऑर्थोक्रोमेटिक कोशिका चरण (आरेख में ऑर्थो-ई) तक आगे बढ़ने से रोक दिया गया। इसी रिपोर्ट से पता चला कि एमसी1आर के लिए एंटीबॉडी को बेअसर करने से एरिथ्रोपोइटिन द्वारा एसटीएटी5 के फॉस्फोराइलेशन को रोका गया, और एमसी2आर और एमसी5आर भी शामिल थे, जैसा कि उनके मॉडल में दिखाया गया है। ऊतक स्तर पर एक उदाहरण ने चूहे के घुटने में आर्टिकुलर कार्टिलेज के सामान्य और पैथोलॉजिकल विकास में एमसी1आर की भागीदारी को दिखाया। इस अध्ययन में लेखकों ने सामान्य चूहों की तुलना एमसी1आर की पूरी तरह से कमी वाले चूहों से की। ऑस्टियोआर्थराइटिस के प्रयोगात्मक प्रेरण के बिना भी, एमसी1आर के बिना चूहों में आर्टिकुलर कार्टिलेज कम था (जैसा कि छवि में लाल दाग से दिखाया गया है)। ऑस्टियोआर्थराइटिस के प्रायोगिक प्रेरण के बाद, एमसी1आर के कारण होने वाला दोष अधिक स्पष्ट था। एमसी1आर और संक्रमण/सूजन कैंडिडा अल्बिकन्स योनिशोथ के चूहे मॉडल में एमसी1आर की भागीदारी की जांच की गई थी। इन लेखकों का सुझाव है कि एमसी1आर एंटी-फंगल और एंटी-इंफ्लेमेटरी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण है, आंशिक रूप से क्योंकि एमसी1आर के एसआईआरएनए नॉकडाउन ने प्रतिक्रियाओं को लगभग पूरी तरह से रोक दिया। नोसोकोमियल संक्रमण परिवर्तनशील महत्व के होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण में से एक जटिल सेप्सिस है, जिसे अंग शिथिलता के साथ सेप्सिस के रूप में परिभाषित किया गया था। एमसी1आर (एमसी1आरआर163क्यू, आरएस885479) का एक प्रकार आघात के बाद अस्पताल में भर्ती होने के दौरान जटिल सेप्सिस विकसित होने के कम जोखिम से जुड़ा हुआ बताया गया था। इस प्रकार, यदि संबंध की पुष्टि हो जाती है, तो एमसी1आर लक्ष्यीकरण गंभीर सेप्सिस को रोकने के लिए एक चिकित्सीय विकल्प बन सकता है। त्वचा के रंग एमसी1आर संकेत से स्वतंत्र कैंसर में भूमिका एंटीऑक्सीडेंट और डीएनए मरम्मत मार्गों को उत्तेजित करती है, जैसा कि समीक्षा की गई है। एमसी1आर में एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपता होती है जो गैर-मेलेनोमा त्वचा कैंसर की प्रवृत्ति से जुड़ी होती है। यह बताया गया है कि एमसी1आर के रूप, यहां तक कि विषमयुग्मों में भी और वर्णक पर उनके प्रभावों से स्वतंत्र, बेसल सेल कार्सिनोमा और स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा के लिए जोखिम कारक हैं। एक समीक्षा ने वर्णक उत्पादन से स्वतंत्र मेलेनोमा और बेसल और स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा में कुछ एमसी1आर प्रकारों की भूमिका पर चर्चा की है। गुर्दे की विकृति में भूमिका झिल्लीदार ग्लोमेरुलोनेफ्राइटिस एक गंभीर मानव बीमारी है जिसका इलाज एसीटीएच से किया जा सकता है, जो एमसी1आर का एक ज्ञात एगोनिस्ट है। नेफ्राइटिस के एक चूहे के मॉडल में यह पाया गया कि एमसी1आर के एक अलग एगोनिस्ट के साथ उपचार से गुर्दे की आकृति विज्ञान के पहलुओं में सुधार हुआ और प्रोटीन्यूरिया में कमी आई, जो मनुष्यों में एसीटीएच के लाभ को समझाने में मदद कर सकता है। अन्य जीवों में एमसी1आर का ठंडे खून वाले जानवरों जैसे मछली, उभयचर और सरीसृपों में थोड़ा अलग कार्य है। यहाँ, एमसी1आर के α-एम. एस. एच. सक्रियण के परिणामस्वरूप रंगद्रव्य कोशिकाओं (जिन्हें मेलेनोफोर कहा जाता है) के आंतरिक भाग में यूमेलनिन से भरे मेलेनोसोम फैल जाते हैं। यह जानवर की त्वचा को गहरा रंग देता है और अक्सर मनोदशा या वातावरण में परिवर्तन के जवाब में होता है। इस तरह का शारीरिक रंग परिवर्तन एमसी1आर को अनुकूली गुप्त रंग के एक प्रमुख मध्यस्थ के रूप में निहित करता है। इस अनुकूलन को विनियमित करने में एमसी1आर के लिए एएसआईपी के बंधन की भूमिका स्पष्ट नहीं है; हालाँकि, टेलियोस्ट मछली में कम से कम, कार्यात्मक विरोध मेलेनिन-केंद्रित हार्मोन द्वारा प्रदान किया जाता है। यह अपने रिसेप्टर के माध्यम से मेलेनोसोम को मेलेनोफोर के केंद्र में एक छोटे से क्षेत्र की ओर एकत्रित करने का संकेत देता है, जिसके परिणामस्वरूप जानवर का समग्र रूप हल्का होता है। सेफलोपोड्स मांसपेशियों का उपयोग करके अपने वर्णक क्रोमैटोफोर्स को तेजी से फैलाने और आराम देने के लिए एक समान, हालांकि अधिक नाटकीय, वर्णक प्रभाव उत्पन्न करते हैं। इन अकशेरुकी जीवों में पाए जाने वाले तेजी से और शानदार रंग परिवर्तनों में एमसी1आर की कोई भूमिका नहीं दिखाई देती है। लिगेंड एगोनिस्ट्स α-MSH-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स β-MSH-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स γ-MSH-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स ACTH-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स अफेमेलानोटाइड-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स BMS-470,539-चयनात्मक छोटे-अणु पूर्ण एगोनिस्ट्स ब्रेमेलानोटाइड-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स मेलानोटन II-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स मॉडिमेलानोटाइड-गैर-चयनात्मक पेप्टाइड पूर्ण एगोनिस्ट्स एमसी1आर जीन के उत्परिवर्तन या तो एक रिसेप्टर बना सकते हैं जो लगातार संकेत देता है, भले ही उत्तेजित न हो, या रिसेप्टर की गतिविधि को कम कर सकता है। संवैधानिक रूप से सक्रिय एमसी1आर के लिए एलील प्रमुख रूप से विरासत में प्राप्त होते हैं और इसके परिणामस्वरूप एक काला कोट रंग होता है, जबकि निष्क्रिय एमसी1आर के लिए एलील अप्रभावी होते हैं और इसके परिणामस्वरूप एक हल्का कोट रंग होता है। कई जानवरों की प्रजातियों में काले, लाल/पीले और सफेद/क्रीम कोट के रंगों से जुड़े एमसी1आर के प्रकारों की सूचना दी गई है, जिनमें शामिल हैंः प्रयोगशाला चूहे कुत्ते बड़ी बिल्लियाँ घोड़े कैटल चिकन बनानाक्विट गिरफाल्कन केरमोड भालू रॉक पॉकेट चूहे घरेलू खरगोश अंटार्कटिक फर सील मैमथ असंबंधित ब्रिटिश और आयरिश व्यक्तियों पर एक अध्ययन से पता चला है कि लाल बाल और/या गोरी त्वचा वाले 80 प्रतिशत से अधिक लोगों में एमसी1आर जीन का एक निष्क्रिय संस्करण होता है। इसकी तुलना भूरे या काले बालों वाले लोगों में 20 प्रतिशत से कम और टैनिंग की अच्छी प्रतिक्रिया दिखाने वाले लोगों में 4 प्रतिशत से कम से की जाती है। एएसपी294एचआईएस (आरएस1805009) एमसी1आर जीन में एक एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपता (एसएनपी) है और यह लाल बालों और हल्की त्वचा के प्रकार से जुड़ा हुआ है। जीन में अन्य एसएनपी, एआरजी151सीआईएस और एआरजी160टीआरपी भी लाल बालों से जुड़े हैं। अफ्रीका के बाहर के मॉडल का प्रस्ताव है कि आधुनिक मनुष्य अफ्रीका में उत्पन्न हुए और यूरोप और एशिया को आबाद करने के लिए उत्तर की ओर चले गए। इन प्रवासियों में संभवतः एक कार्यात्मक एमसी1आर संस्करण था और तदनुसार, काले बाल और त्वचा जैसा कि आज स्वदेशी अफ्रीकियों द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। जैसे-जैसे मनुष्य उत्तर की ओर चले गए, उत्तरी यूरोप और एशिया में सौर विकिरण के उच्च स्तर की अनुपस्थिति ने सक्रिय एमसी1आर पर चयनात्मक दबाव को कम कर दिया, जिससे जीन प्रजनन दंड के बिना निष्क्रिय रूपों में उत्परिवर्तित हो गया, फिर आनुवंशिक प्रवाह द्वारा फैल गया। अध्ययनों से पता चलता है कि पूर्वी एशिया में एमसी1आर आर्ग163जीएलएन एलील की उच्च आवृत्ति है और यह पूर्वी एशियाई आबादी में हल्की त्वचा के विकास का हिस्सा हो सकता है। यूरोप में एमसी1आर युग्मविकल्पों के सकारात्मक चयन के लिए कोई प्रमाण ज्ञात नहीं है और एमसी1आर के निष्क्रिय रूपों के उद्भव और यूरोपीय आबादी में हल्की त्वचा के विकास के बीच संबंध का कोई प्रमाण नहीं है। यूरोपीय और पूर्वी एशियाई लोगों में त्वचा के रंग का हल्का होना अभिसारी विकास का एक उदाहरण है। क्रोमैटोफोर मेलानोसाइट एसएलसी24ए5 मेलानिन पिगमेंट मानव त्वचा का रंग झुनझुनी मेलानोट्रॉपिन रिसेप्टर संदर्भ आगे पढ़ना बाहरी लिंक जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स मानव प्रोटीन बालों का रंग मानव त्वचा का रंग मानव गुणसूत्र पर उत्परिवर्तित जीन 16