MC4R基因｜功能、疾病关联、突变与药物靶点研究
MC4R是调控能量平衡和食欲的关键G蛋白偶联受体，其突变是单基因肥胖最常见的原因。
基因信息卡
| 基因符号 | MC4R |
|---|---|
| 基因全名 | melanocortin 4 receptor |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 18q21.32 |
| NCBI Gene ID | 4160 ncbi.nlm.nih.gov/gene/4160 |
| Ensembl ID | ENSG00000166603 |
| UniProt ID | P32245 |
| OMIM ID | 155541 |
| HGNC ID | 6932 |
| 基因别名 | MGC126851; MGC138196 |
基因功能与研究简介
MC4R基因编码黑皮质素4受体，属于G蛋白偶联受体家族，主要在下丘脑表达，参与调控能量平衡、食欲和体重。MC4R通过结合α-黑素细胞刺激激素（α-MSH）和刺鼠相关蛋白（AgRP）来调节能量稳态。MC4R功能缺失突变是单基因肥胖最常见的原因，而功能增强突变与超重风险降低相关。MC4R也是多种减肥药物的靶点。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 肥胖 | MC4R功能缺失突变导致黑皮质素信号通路受损，引起食欲增加和能量消耗减少，导致早发性肥胖。 | 已明确致病 |
| 高胰岛素血症 | MC4R突变可导致胰岛素分泌异常，与肥胖相关的高胰岛素血症有关。 | 具有较强研究证据 |
| 2型糖尿病 | MC4R突变通过肥胖和胰岛素抵抗增加2型糖尿病风险。 | 具有较强研究证据 |
| 进食障碍 | MC4R突变与暴食行为相关，但证据尚不充分。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达于下丘脑 |
| 肾上腺 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
| 脂肪组织 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
| 肌肉 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| 神经元 | 暂无可靠数据 | 下丘脑神经元 |
| 肾上腺皮质细胞 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| c.346A>G (p.Ile116Val) | 错义突变 | 罕见 | 功能影响：部分功能缺失，与肥胖相关 |
| c.482A>G (p.Asp161Gly) | 错义突变 | 罕见 | 功能影响：功能缺失，导致肥胖 |
| c.751C>T (p.Arg251Ter) | 无义突变 | 罕见 | 功能影响：截短蛋白，功能缺失，导致肥胖 |
| c.279C>A (p.Cys93Ter) | 无义突变 | 罕见 | 功能影响：截短蛋白，功能缺失，导致肥胖 |
| c.100C>T (p.Arg34Ter) | 无义突变 | 罕见 | 功能影响：截短蛋白，功能缺失，导致肥胖 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
功能缺失突变是MC4R最常见的致病机制，导致受体无法正常结合配体或信号转导受损，引起肥胖。
Gain of Function（功能获得，GOF）
功能增强突变较少见，与降低肥胖风险相关，但具体机制仍在研究中。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
MC4R突变通常以单倍剂量不足机制致病，显性负效应证据不足。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004930 G protein-coupled receptor activity | • GO:0007189 adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway |
| • GO:0005886 plasma membrane | • GO:0007210 serotonin receptor signaling pathway |
| • GO:0008343 adult feeding behavior | • GO:0001654 eye development |
| • GO:0042593 glucose homeostasis | • GO:0002024 diet induced thermogenesis |
相关通路
• GPCR downstream signaling
• Energy metabolism
• Leptin signaling pathway
• Proopiomelanocortin (POMC) processing
蛋白质功能简介
MC4R蛋白由332个氨基酸组成，属于黑皮质素受体家族。它主要在下丘脑室旁核和弓状核表达，通过G蛋白偶联激活腺苷酸环化酶，增加cAMP水平。MC4R的配体包括α-MSH（激动剂）和AgRP（反向激动剂）。MC4R在调节能量平衡、食物摄入和体重中起核心作用。MC4R突变导致受体功能异常，是单基因肥胖的主要原因。
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