黑素皮质素受体1（melanocortin receptor 1, MC1R）蛋白含有7个跨膜功能域，属于G蛋白耦联受体超家族。当MC1R分别与其天然配体——促黑素细胞激素（(α-melanin stimulating hormone，α-MSH）)和拮抗剂——Agouti位点编码蛋白（ASIP）结合时，可分别增加和减少胞内第二信使——环磷酸腺苷（cAMP）的水平，进而调节下游蛋白激酶A（PKA）、小眼畸形相关转录因子（MITF）、酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）及和多巴色素互变异构酶（DCT）等基因的表达和酶的活性，最终导致真黑素、褐黑色素的合成。
重庆市畜牧科学院草食牲畜研究所羊遗传资源创新团队研究发现酉州乌羊皮肤组织的MC1R基因存在c.676A>G突变，导致其226位的氨基酸残基由赖氨酸变成谷氨酸（p.K226E），该位点位于受光刺激和G蛋白配体结合的保守结构域上，会造成了酉州乌羊MC1R蛋白空间构象的差异。进一步研究揭示MC1R基因c.676A>G不直接影响山羊皮肤色素沉积，但MC1R c.676G能促进B16-F10细胞中黑色素的合成（图1），也能促进cAMP信号通路下游MITF、TYR、TYRP1和DCT等基因的表达（图2），推测表明MC1R基因c.676A>G与黑色素合成密切相关。
该项目得到重庆市基础研究与前沿探索项目（cstc2018jcyjAX-0042）和重庆市畜牧科学院市级财政科研项目（19504；020208）的资助。
图1各组细胞的黑色素合成率
Fig. 1 Percentage of melanogenesis in each group
注：阴性对照组（NC）、MC1R野生组（MC1R-A）和突变组（MC1R-G）
图2各组细胞色素相关基因的表达水平
Fig. 2 Expression level of cytochrome related genes in each group