染色体域蛋白，Y染色体连锁，1；CDY1

染色体结构域蛋白，Y染色体；CDY

HGNC 批准的基因符号：CDY1

细胞遗传学定位：Yq11.23 基因组坐标（GRCh38）：Y:25,622,115-25,625,511（来自 NCBI）

▼ 说明

CDY 家族蛋白（例如 CDY1）均包含高度保守且参与组蛋白修饰和识别的染色结构域和催化结构域。然而，由于其染色质结构域中的微妙氨基酸变化，CDY蛋白在染色质识别和结合方面表现出显着差异，从而使其发挥的表观遗传调节作用多样化（Fischle et al., 2008）。

▼ 克隆与表达

Lahn和Page（1997）分离出了与CDY（Y染色体上的染色体结构域）相对应的睾丸cDNA以及位于Y染色体非重组部分（NRY）的其他基因。预测的 CDY 蛋白包含一个染色结构域（参见 603079）和一个推定的催化结构域。作者指出，CDY 是 7 个新基因之一，这些基因似乎以多个拷贝存在于 Y 染色体上，并且在睾丸中特异性表达。参见BPY1（400012）。

Lahn和Page（1999）从睾丸中分离出2种不同的CDY cDNA，CDY1和CDY2（400018）。预测的 540 个氨基酸的 CDY1 蛋白与 CDY2 98% 相同。这些作者还分离出了一个较小的、选择性剪接的 CDY1 转录物，编码具有不同 C 末端的 554 个氨基酸亚型。与主要转录本相对应的 CDY1 基因编码区不包含任何内含子，尽管单个内含子被切除以形成次要 mRNA。作者表示可能存在多个 CDY1 和 CDY2 基因。他们提出，这些y染色体连锁CDY基因是由常染色体CDYL（603778）基因的mRNA逆转录产生的，随后逆转录基因被扩增。由于在小鼠中没有发现y染色体连锁CDY同源物，Lahn和Page（1999）推测CDYL可能在小鼠谱系与人类谱系分歧后一段时间产生了CDY。

Fischle et al.（2008）表明，FLAG标记的人CDY和CDYL以及老鼠Cdyl2（618816）仅定位于老鼠成纤维细胞的细胞核中。Cdyl2 在整个细胞核中呈点状分布，并与三甲基化组蛋白 H3（参见 602810）lys9（H3K9me3）区域共定位。CDY 被排除在核仁之外，但在染色质中与 H3K9me3 区域重叠。CDYL 也被排除在核仁之外，但它与 H3K9me3 的区域不重叠。

▼ 测绘

Lahn和Page（1997）通过对一组部分Y染色体的分析，发现CDY基因定位于人类Y染色体长臂上的6F和5L区域。Lahn和Page（1999）使用相同的技术将CDY1基因对应到Y染色体6F区域。Yen（1998）在人类Y染色体第6缺失区间检测到2个CDY基因。

Gross（2020）根据CDY1序列（GenBank BC132955）与基因组序列（GRCh38）的比对，将CDY1基因定位到染色体Yq11.23。

▼ 基因功能

Fischle et al.（2008）指出，人CDY的染色结构域与甲基化的H3K9相互作用。他们发现，尽管 CDY、CDYL 和 CDYL2 的染色结构域具有高度同源性和相似的三级结构，但它们在与 H3K9me3 的结合方面表现出变异性。CDY 和 CDYL2 染色结构域均与 H3 尾部的相似片段结合，但 CDY 染色结构域比 CDYL2 染色结构域结合更紧密。CDY 和 CDYL2 染色质域对 H3K9 甲基化水平也表现出不同的敏感性。CDYL2 染色结构域的亲和力随着甲基化水平的增加而增加，而 CDY 染色结构域与 H3K9me1 肽的结合与 CDYL2 染色结构域与 H3K9me3 肽的结合一样有效。与 H3K9 相邻的 ser10 的磷酸化减弱了 CDY 和 CDYL2 与 H3K9me3 肽的结合。CDYL 染色结构域不与 H3K9me3 肽结合，但可以通过染色结构域中的点突变建立有效的结合。除了 H3K9me3 之外，还鉴定了 CDY 和 CDYL2 染色结构域的其他赖氨酸甲基化结合位点，但与 CDYL2 染色结构域相比，CDY 染色结构域显示出更高的结合选择性。

▼ 分子遗传学

Repping et al.（2004）鉴定出Y染色体AZFc区（415000）内的b2/b3缺失，其中CDY1基因的2个拷贝中的1个被删除。b2/b3缺失对适应度没有明显影响。

为了确定各种 AZFc 部分缺失的发生率及其对生育力的影响，Machev 等人（2004）区分了 4 种类型的 DAZ-CDY1 部分缺失，并对 300 名不育男性和 399 名对照者的 AZFc 区域进行了定量和定性联合分析。只有一种缺失类型DAZ3/4（400027, 400003）-CDY1a与男性不育相关（p = 0.042），表明大部分部分缺失是中性变异。然而，CDY1a 序列家族变异（SFV）丢失与不孕症之间存在更强的关联（p = 0.002）。Machev et al.（2004）得出的结论是，通过删除或基因转换而导致的 SFV 丢失可能是男性不育的主要危险因素。

▼ 进化

Dorus 等人（2003）表明，CDY 基因家族的祖先是通过结构域增生在哺乳动物祖先中从头产生的。这个祖先后来复制产生 CDYL 和 CDYL2，这是所有现存哺乳动物中发现的 2 个常染色体基因。在人类-小鼠分歧之前，经过处理的 CDYL 转录本逆转录到 Y 染色体上以创建 CDY。在猿类谱系中，CDY 被保留并随后在 Y 上扩增。然而，在非猿类哺乳动物中，CDY 似乎已经丢失。猿猴中 y 染色体连锁 CDY 基因的保留刺激了亚功能化和可能的新功能化过程。观察到猿 CDYL 和 CDYL2 保留了它们的体细胞管家转录本，但新出现的 CDY 失去了生精转录本，这证明了亚功能化。CDY 蛋白序列的快速进化表明新功能化。Dorus et al.（2003）得出结论，CDY相关家族提供了重复基因如何在表达谱和蛋白质序列上经历功能多样化的例子，并支持生精功能有从常染色体转移到Y染色体的趋势的假设染色体。