ホメオドメインタンパク質が結合するDNA塩基配列は TAAT というヌクレオチド配列を持ち、この5'端の T が結合には最も重要である 。 この配列はホメオドメインに認識される部位ではほとんど全て保存されており、おそらくこれらの部位をDNAへの結合部位として識別していると考えられる。この初期配列に続く塩基対配列は、同じ部位に結合する全てのホメオドメインタンパク質で共通して認識のために使っている。例として、 TAAT 配列に続くヌクレオチドは、ホメオドメインタンパク質の9番目のアミノ酸により認識される。Bicoidタンパク質ではこの位置はリシンであり、これはヌクレオチドのグアニンを識別し結合する。アンテナペディアタンパク質ではこの位置はグルタミンが占めており、アデニンを識別し結合する。Bicoid のリシンがグルタミンに入れ替わると、この変異タンパク質はアンテナペディア結合エンハンサーの部位を認識するようになる 。
ホメオティック遺伝子群により生産されたタンパク質は、転写因子 (transcription factor) として知られるタンパク質のクラスに属し、これらは全てDNAに結合する機能を持ち、これによって遺伝子の転写を制御できる。ホメオボックスの塩基配列がコードする、60のアミノ酸から成るヘリックスターンヘリックスタンパク質はホメオドメインフォールド（あるいは単に「ホメオドメイン」）として知られるものである。このホメオドメインは、エンハンサーと呼ばれる特定の塩基配列に結合し、転写をオン・オフする、いわばスイッチであり、結合により遺伝子を活性化する場合も抑制する場合もある。同一のホメオティックタンパク質が、ある遺伝子では抑制的に働き、他の遺伝子では促進的に働くことが可能である。例として、ハエ (キイロショウジョウバエ、Drosophila melanogaster) では、ホメオティック遺伝子の生産タンパク質であるアンテナペディア (Antennapedia) は、脚と翅を含む第2胸節の構造を規定している遺伝子群を活性化させるが、目と触角の形成に関係している遺伝子群を抑制する。従って、アンテナペディアタンパク質が存在する部位では、どこであろうと目と触角ではなく脚と翅が形成されることになる。ホメオボックスタンパク質群で制御されている遺伝子群は リアライゼーター遺伝子 (realisator genes) と呼ばれており、これらのタンパク質は、組織、器官、構造（脚、目、翅など）を作るセグメントポラリティー遺伝子群 (segment polarity genes) が生産する。
永禄5年（1562年）、織田氏の家臣・中川重政の子として誕生。はじめ織田信長、信忠父子に仕え、高遠城攻めなどに参加したが、天正10年（1582年）に両者が本能寺の変で横死すると、前田利家の次女・簫姫（瑞雲院）を娶っていた縁により加賀国の利家の家臣となり近侍した。天正12年（1584年）9月、前田利家と越中の佐々成政との間に末森合戦が行われた際、翌13年（1585年）6月、七尾城の前田軍により能越国境の荒山城が落とされたが、その際に光重に功があったとされている。能登七尾城や越中増山城の守将（1586年頃）を務め、文禄3年（1594年）4月8日、京都の前田利家邸に豊臣秀吉が来臨した際には、光重が前田家臣団の筆頭として献上物を贈っているなど、前田家内での地位は高かったと推測される。たがこの直後ぐらいの時期に、城塞修理の課役を放置したことで職務怠慢として蟄居を命じられ、能登国津向村に逼塞したこともあった。（後年この逼塞先は、豊臣秀吉から能登蟄居を命じられた浅野幸長の蟄居先として利用されている。また、同地には後年、利家により助命され1千石を与えられた小田原北条氏の北条氏邦が配されている）。この蟄居後、豊臣秀吉から直に3千石の知行を与えられ御伽衆となったが、のち、利家の下に帰参している。慶長5年（1600年）の関ヶ原の戦いでは利家の子・前田利長に従い大聖寺城攻めに貢献した。また、一方で直前まで豊臣秀頼の傍にあって御伽衆を務め、加賀国に下向する途中で大谷吉継の手勢に捕らえられ、利長を撹乱するための謀書を認めさせられ、利長の南進を阻害したとも伝えられている。前田家内での知行高は2万3千石に達した。以降も前田家内でその地位は重きを成している。利家の五男利孝または六男利貞の養育係となっていたとする説がある。慶長16年（1611年）に致仕。慶長19年（1614年）、死去。嫡男で前田利家の八女を妻としていた中川光忠が1万7千石を相続して跡を継いだがのち藩を去ったため、次女の婿で5千石を分知されていた甥の中川長勝（光重の弟で秀吉に仕え、のち徳川家康旗本3千石となった中川忠勝の長男）が家督を相続し、代々家老や奉行を務めた。また、光忠の嫡男の之尚は光重の娘の嫁ぎ先である神谷家に養育され神谷之尚と名乗り、のちに前田家に3千石で仕え、支藩の大聖寺藩の家老などを務めた。光忠次男の中川正任も長く浪人したのち、加賀藩に仕えた。千利休門下の熱心な茶人であり、茶会にも何度も招かれている。前述の課役放棄も茶事に忙しくて怠けた、とする説があり、その後に秀吉に仕えた際も、扱いは武人としてではなく茶人として御伽衆であったとされている。