CXXC 手指蛋白 1

在其 DNA 结合域内包含 CXXC 基序的蛋白质，例如 CXXC1，识别 CpG 序列并调节基因表达（Carlone 和 Skalnik，2001）。

▼ 克隆与表达

通过使用 CpG 基序探针筛选骨髓细胞 cDNA 文库，然后进行 EST 数据库分析，Voo 等人（2000）克隆了全长 CXXC1，他们称之为 CGBP。推导出的 656 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 76 kD。CGBP 包含一个 N 末端 PHD 结构域，随后是一个 CXXC 结构域、一个中央基本区域、一个卷曲螺旋结构域和一个靠近其 C 末端的不完美 PHD 结构域。Northern 印迹分析在所有检查的组织中检测到 2.6-kb CGBP 转录物。骨髓细胞系的核提取物的蛋白质印迹分析检测到表观分子量为 88 kD 的内源性 CGBP。

Fujino 等人在成纤维细胞 cDNA 文库的 1 杂交筛选中使用胶原酶基因（ 120353 ）上游元件的串联重复序列（2000）克隆了 CXXC1，他们称之为 PCCX1。他们在 CXXC1 中的碱性区域之前确定了一个酸性区域，以及 2 个潜在的 PEST 序列和几个类似于核定位信号的序列。

使用免疫荧光染色，Tian 等人（2018）发现 Cxxc1 在所有减数分裂阶段都存在于精子细胞核中，直到在精子细胞中降至无法检测到的水平。

▼ 基因功能

Voo 等人（2000）证明 CGBP 结合了一个含有 CpG 基序的探针。CGBP 未能结合其中 CpG 基序发生突变或甲基化的寡核苷酸，并且它不结合单链 DNA 或 RNA 探针。将 CpG 二核苷酸引入不相关的寡核苷酸序列足以产生 CGBP 的结合位点。电泳迁移率变动分析通过内源性 CGBP 检测到 DNA 结合活性。CGBP 在使用含有 CpG 基序的启动子的报告基因测定中显示出反式激活活性。

藤野等人（2000）发现 CXXC1 的酸性区域显示出高反式激活能力，但由于抑制酸性区域的区域，包括 C 末端区域，全长蛋白无活性。他们发现 CXXC1 在细胞衰老和永生化的所有阶段都以组成型形式表达，但在蛋白质水平上，随着细胞接近危机，出现了缺乏 C 末端区域的较短形式。藤野等人（2000）得出结论，CXXC1 被去除 C 末端抑制区的蛋白水解切割激活。

Lee 和 Skalnik（2002）发现内源性 CGBP 定位于人和小鼠细胞系中的核斑点。斑点集中在 DAPI 光染色区域，与 CGBP 定位于细胞核的常染色区域一致。CGBP 几乎完全与分级细胞的核基质部分相关。突变分析表明，蛋白质的酸性、碱性和卷曲螺旋结构域内的多个区域提供协同信号，从而导致斑点核分布。

通过免疫沉淀和质谱分析，Lee 和 Skalnik（2005）确定 CXXC1，他们称为 CFP1，是哺乳动物 Set1 组蛋白 H3-Lys4 甲基转移酶复合物的一个组成部分（见611052）。共聚焦显微镜显示 CXXC1 和 Set1 共定位于与常染色质相关的核斑点。缺乏 CXXC1 的小鼠胚胎干细胞在诱导分化后表现出 4 倍过量的组蛋白 H3-K4 甲基化，表明 CXXC1 限制了 Set1 组蛋白甲基转移酶的活性。Lee 和 Skalnik（2005）提出，除了胞嘧啶甲基化外，CXXC1 还是组蛋白修饰的关键表观遗传调节因子。

通过寻找所有 CpG 岛共有的蛋白质，Thomson 等人（2010）发现 Cfp1 高度富集，它在体外选择性地结合非甲基化 CpG。单等位基因甲基化 CpG 岛的染色质免疫沉淀证实 Cfp1 与体内非甲基化 CpG 位点特异性相关。Cfp1 结合染色质的高通量测序确定了与小鼠大脑中非甲基化 CpG 岛和 H3K4me3 位点的显着一致性。CpG 岛的 H3K4me3 水平在 Cfp1 耗尽的细胞中显着降低，这与 Cfp1 与 H3K4 甲基转移酶 Setd1 相关的发现一致（参见611052）。为了测试非甲基化 CpG 密集序列是否足以建立 H3K4me3 的结构域，Thomson 等人（2010）分析了整合到小鼠基因组中的人工 CpG 簇。尽管没有启动子，插入招募 Cfp1 并创造了 H3K4me3 的新峰。Thomson 等人的数据（2010）指出，非甲基化 CpG 岛的主要功能是通过与 Cfp1 和其他可能发现 CpG 的蛋白质的相互作用来遗传影响局部染色质修饰状态。

使用免疫共沉淀，Tian 等人（2018）表明 Cxxc1 与 Prdm9（ 609760 ）相互作用并与小鼠精母细胞中的三甲基化组蛋白 3（参见602810 ）赖氨酸 4（H3K4me3）结合。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Fujino 等人（2000）将 CXXC1 基因对应到染色体 18q21.1。使用 Southern 印迹分析，Voo 等人（2000）确定 CXXC1 是单拷贝基因。

▼ 动物模型

通过同源重组，Carlone 和 Skalnik（2001）创造了缺乏 Cgbp 的小鼠。没有获得可行的 Cgbp 无效动物，并且在交配后 6.5 和 12.5 天（dpc）之间没有获得 Cgbp 无效胚胎。在 6.5 dpc 时，大约四分之一的植入部位看起来是空的，没有完整的胚胎。Cgbp 无效囊胚是可行的并且能够孵化和形成内细胞团和滋养外胚层。Carlone 和 Skalnik（2001）得出结论，CGBP 对于种植体周围发育至关重要。

田等人（2018）发现具有生殖细胞特异性 Cxxc1 敲除的雄性小鼠具有生育能力，睾丸大小正常，没有可检测到的精子发生缺陷，生殖细胞凋亡也没有增加。相比之下，尽管卵巢形态和卵泡形成正常，但 Cxxc1 生殖细胞特异性敲除雌性小鼠是不育的。进一步的研究表明，尽管 Cxxc1 与精母细胞中的 Prdm9 和 H3K4me3 相互作用，但它对于小鼠的减数分裂重组并不是必需的。Cxxc1 不是 Prdm9 在热点结合所必需的，它们随后被 Prdm9 依赖的 H3K4 三甲基化激活，或 DNA 双链断裂形成、修复或交叉形成。