JP2017009329A - Marker for assessing motor functions - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide biomarkers for evaluating motor functions of individuals, muscle mass, a degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy.SOLUTION: Disclosed are a motor function assessment marker, muscle mass assessment marker, skeletal muscle cell differentiation assessment marker, and myotube hypertrophy assessment marker, which contain myosin-binding protein H derived from a skeletal muscle sample taken from an individual, or a gene that codes for the protein.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、運動機能の判定用マーカー、筋量判定用マーカー、骨格筋細胞の分化の判定用マーカー、又は筋管肥大の判定用マーカーに関する。   The present invention relates to a marker for determining motor function, a marker for determining muscle mass, a marker for determining differentiation of skeletal muscle cells, or a marker for determining myotube hypertrophy.

ロコモティブシンドロームは、加齢などが原因とされる運動器の疾患をいう。ロコモティブシンドロームの有病率は加齢に伴い上昇し、ロコモティブシンドロームが進行すると、要介護になるリスクが大きく高まる。
これまでに、ロコモティブシンドロームなどの運動器の加齢性疾患に関連する遺伝子やタンパク質の研究が進んでいる。しかし、これまでに運動器の疾患に関連する因子の特定には至っていない。
Locomotive syndrome refers to musculoskeletal diseases caused by aging. The prevalence of locomotive syndrome increases with age, and as the locomotive syndrome progresses, the risk of needing long-term care increases greatly.
To date, research on genes and proteins related to age-related diseases of motor organs such as locomotive syndrome has progressed. However, the factors related to musculoskeletal diseases have not been identified so far.

一方ミオシン結合タンパク質H(以下、単に「MYBPH」ともいう)については、ヒト肺腺癌細胞株においてMYBPHをノックダウンすると細胞遊走が促進されること、及びイヌ腎臓尿細管上皮由来細胞株においてMYBPHを過剰発現させると細胞遊走及び浸潤が抑制されることが知られている(非特許文献1参照)。また、ラット心臓由来細胞株においてMYBPHとミオシン結合タンパク質Cをダブルノックダウンすると、アドレナリン刺激による細胞収縮が抑制されることが知られている(非特許文献2参照)。さらに、医薬品などの投与による副作用(筋肉毒性)により生じる骨格筋障害を検出するためのタンパク質バイオマーカーとしてMYBPHを使用することも開示されている(特許文献1参照)。
しかし、日常生活に必要な運動機能や運動器の加齢性疾患を判定、評価するためのバイオマーカーとしてMYBPHを使用できることについては知られていない。
On the other hand, for myosin binding protein H (hereinafter also simply referred to as “MYBPH”), cell migration is promoted when MYBPH is knocked down in a human lung adenocarcinoma cell line, and MYBPH is inhibited in a canine kidney tubular epithelial cell line. It is known that cell migration and invasion are suppressed when overexpressed (see Non-Patent Document 1). In addition, it is known that when MYBPH and myosin-binding protein C are double knocked down in a rat heart-derived cell line, cell contraction due to adrenaline stimulation is suppressed (see Non-Patent Document 2). Furthermore, the use of MYBPH as a protein biomarker for detecting a skeletal muscle disorder caused by a side effect (muscle toxicity) caused by administration of a pharmaceutical or the like is also disclosed (see Patent Document 1).
However, it is not known that MYBPH can be used as a biomarker for determining and evaluating motor functions necessary for daily life and age-related diseases of musculoskelets.

国際公開第2007/066129号パンフレットInternational Publication No. 2007/0666129 Pamphlet

Yasuyuki Hosono,et al.,The EMBO Journal,2012,vol.31,p.481-493Yasuyuki Hosono, et al., The EMBO Journal, 2012, vol. 31, p. 481-493 Jomien Mouton,et al.,Exp.Cell Res.,2015,vol.331(2),p.338-351Jomien Mouton, et al., Exp. Cell Res., 2015, vol. 331 (2), p. 338-351

本発明は、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価するためのバイオマーカーの提供を課題とする。
また本発明は、前記バイオマーカーを用いた、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度の評価方法の提供を課題とする。
An object of the present invention is to provide a biomarker for evaluating an individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy.
Another object of the present invention is to provide a method for evaluating motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy using the biomarker.

本発明者等は上記課題に鑑み鋭意検討を行った。
運動器官の1つであり身体を動かす骨格に結合する骨格筋には、多くのタンパク質が発現することが知られている。これらのタンパク質のうち、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子(以下、「MYBPH遺伝子」ともいう)の発現レベルが、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大との間で相関性を有することを見出した。そして、このMYBPH又はMYBPH遺伝子が、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価するためのバイオマーカーとして有用であることを見出した。さらに、個体から採取されたMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度を評価できることを見出した。
本発明はこれらの知見に基づいて完成されたものである。
The present inventors have intensively studied in view of the above problems.
It is known that many proteins are expressed in the skeletal muscle that is one of the motor organs and binds to the skeleton that moves the body. Among these proteins, the expression level of skeletal muscle-derived MYBPH collected from an individual or a gene encoding the same (hereinafter also referred to as “MYBPH gene”) is determined by the individual's motor function, muscle mass, and skeletal muscle cell differentiation. It was found that there is a correlation between the degree of myotubes and myotube hypertrophy. The present inventors have found that the MYBPH or MYBPH gene is useful as a biomarker for evaluating an individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube hypertrophy. Furthermore, the expression level of the MYBPH or MYBPH gene collected from the individual can be measured, and the motor function, muscle mass, skeletal muscle cell differentiation level, and myotube hypertrophy level can be evaluated based on the measured expression level. I found.
The present invention has been completed based on these findings.

本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子を含む、運動機能の評価用マーカーに関する。
また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子を含む、筋量の評価用マーカーに関する。
また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子を含む、骨格筋細胞の分化評価用マーカーに関する。
また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子を含む、筋管肥大の評価用マーカーに関する。
The present invention relates to a marker for evaluation of motor function, which includes MYBPH derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same.
The present invention also relates to a muscle mass evaluation marker containing MYBPH derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same.
The present invention also relates to a skeletal muscle cell differentiation evaluation marker comprising skeletal muscle-derived MYBPH collected from an individual or a gene encoding the same.
The present invention also relates to a marker for evaluating myotube hypertrophy comprising MYBPH derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same.

また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能を評価する、運動機能の評価方法に関する。
また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて筋量を評価する、筋量の評価方法に関する。
また本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて骨格筋細胞の分化の程度を評価する、骨格筋細胞の分化の評価方法に関する。
さらに本発明は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて筋管肥大の程度を評価する、筋管肥大の評価方法に関する。
The present invention also relates to a method for evaluating motor function, which measures the expression level of skeletal muscle-derived MYBPH collected from an individual or a gene encoding the same, and evaluates the motor function of the individual based on the measured expression level.
The present invention also relates to a method for evaluating muscle mass, in which the expression level of skeletal muscle-derived MYBPH collected from an individual or a gene encoding the same is measured, and the muscle mass is evaluated based on the measured expression level.
The present invention also provides a method for measuring skeletal muscle cell-derived MYBPH collected from an individual or a gene encoding the same, and evaluating the degree of skeletal muscle cell differentiation based on the measured expression level. The present invention relates to a method for evaluating differentiation.
Furthermore, the present invention measures the expression level of MYBPH derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same, and evaluates the degree of myotube hypertrophy based on the measured expression level. About.

本発明のバイオマーカーは、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度の評価に使用することができる。
また本発明の評価方法は、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を的確かつ簡便に評価することができる。さらに本発明の評価方法に基づいて、運動機能を向上させる物質、筋量を増加させる物質、骨格筋細胞の分化を促進させる物質、又は筋管肥大を促進させる物質のスクリーニングなどに好適に適用することができる。
The biomarker of the present invention can be used to evaluate an individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy.
The evaluation method of the present invention can accurately and easily evaluate motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy. Furthermore, based on the evaluation method of the present invention, it is suitably applied to screening of substances that improve motor function, substances that increase muscle mass, substances that promote differentiation of skeletal muscle cells, or substances that promote myotube hypertrophy. be able to.

試験例1で測定した、運動開始より2カ月後の対照群と運動群それぞれのマウスのヒラメ筋の筋量を示すグラフである。It is a graph which shows the muscle mass of the soleus muscle of each mouse | mouth of a control group and an exercise group 2 months after the exercise | movement start measured in Test Example 1. FIG. 試験例1で測定した、運動開始より2カ月後の対照群と運動群それぞれのマウスのヒラメ筋の筋力を示すグラフである。It is a graph which shows the muscle strength of the soleus muscle of each mouse | mouth of the control group and exercise group 2 months after the exercise | movement start measured in Test Example 1. FIG. 試験例1で測定した、運動開始より1カ月後及び2カ月後の対照群と運動群のマウスのヒラメ筋におけるMYBPH遺伝子の発現量を示すグラフである。It is a graph which shows the expression level of the MYBPH gene in the soleus muscle of the mouse | mouth of a control group and the exercise | movement group of 1 month and 2 months after the exercise | movement start measured in Experiment 1. 試験例2で測定した、足底筋の協働筋切除の非施術群と施術群それぞれのマウスの足底筋の筋量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of muscles of the plantar muscle of each mouse | mouth of the non-operation group of the joint muscle excision of a plantar muscle measured in Experiment 2, and each treatment group. 試験例2で測定した、足底筋の協働筋切除の非施術群と施術群それぞれのマウスの足底筋におけるMYBPH遺伝子の発現量を示すグラフである。It is a graph which shows the expression level of the MYBPH gene in the plantar muscle of each mouse | mouth of the non-operation group of the joint muscle excision of a plantar muscle measured in Experiment 2, and each treatment group. 試験例3で測定した、尾懸垂直後及び再接地後それぞれのマウスのヒラメ筋の筋量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of muscles of the soleus of each mouse | mouth measured by the test example 3 after tail suspension perpendicular | vertical and after re-grounding. 試験例3で測定した、尾懸垂直後及び再接地後それぞれのマウスのヒラメ筋におけるMYBPH遺伝子の発現量を示すグラフである。It is a graph which shows the expression level of the MYBPH gene in the soleus muscle of each mouse | mouth after the tail-pick vertical and re-grounding measured in Experiment 3. 試験例4で測定した、マウス骨格筋由来細胞株の増殖区及び分化過程でのMYBPH遺伝子の発現量を示すグラフである。It is a graph which shows the expression level of the MYBPH gene in the growth section of a mouse | mouth skeletal muscle origin cell strain measured in Experiment 4, and a differentiation process. 試験例4で測定した、マウス骨格筋由来細胞株の増殖区及び分化過程でのMYBPHの発現量を示す図である。It is a figure which shows the expression level of MYBPH in the growth section and differentiation process of the mouse | mouth skeletal muscle origin cell strain measured in Experiment 4. FIG. 試験例5で測定した、RNA干渉の影響による、MYBPH遺伝子の発現量の変化を示すグラフである。10 is a graph showing changes in the expression level of the MYBPH gene due to the influence of RNA interference measured in Test Example 5. FIG. 試験例5で測定した、RNA干渉の影響による、MYBPHの発現量の変化を示すグラフである。6 is a graph showing changes in the expression level of MYBPH due to the influence of RNA interference measured in Test Example 5. 試験例5で測定した、RNA干渉の影響による、ミオシン重鎖の発現量の変化を示すグラフである。12 is a graph showing changes in the expression level of myosin heavy chain due to the influence of RNA interference measured in Test Example 5. 試験例5で測定した、マウス骨格筋由来細胞株におけるミオシン重鎖の発現の様子を撮影した顕微鏡写真であり、(a)は分化誘導から48時間後に撮影した顕微鏡写真であり、(b)は分化誘導から72時間後に撮影した顕微鏡写真であり、(c)は分化誘導から120時間後に撮影した顕微鏡写真である。また、上段はRNA干渉を行なわなかったときの顕微鏡写真であり、下段はRNA干渉を行ったときの顕微鏡写真である。It is the microscope picture which image | photographed the mode of expression of the myosin heavy chain in the mouse | mouth skeletal muscle origin cell line measured in Test Example 5, (a) is the microscope picture photographed 48 hours after differentiation induction, (b) It is the microscope picture image | photographed 72 hours after differentiation induction, (c) is the microscope picture image | photographed 120 hours after differentiation induction. The upper row is a photomicrograph when RNA interference is not performed, and the lower row is a photomicrograph when RNA interference is performed. 試験例5で測定した、RNA干渉の影響による平均筋管直径の変化を示すグラフである。6 is a graph showing changes in mean myotube diameter measured by Test Example 5 due to the influence of RNA interference. 図15(a)はコントロール群のゼブラフィッシュの顕微鏡写真を示し、図15(b)はTALEN mRNAをマイクロインジェクションしたゼブラフィッシュの顕微鏡写真を示す。FIG. 15A shows a micrograph of zebrafish in the control group, and FIG. 15B shows a micrograph of zebrafish microinjected with TALEN mRNA. 試験例6で行った、MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子をノックアウトしたゼブラフィッシュにおけるMYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子の発現の様子を示す電気泳動写真である。It is an electrophoresis photograph which shows the mode of expression of the MYBPHa gene and the MYBPHb gene in the zebrafish which knocked out the MYBPHa gene and the MYBPHb gene performed in Test Example 6.

本明細書において、データ又は測定値等に関する「評価」又は「判定」とは、あるサンプル(群)から取得したデータ又は測定値を所定の目的に応じて分析し、分析した情報に基づいて当該サンプル(群)が特定の性状、動向、傾向を有するか否かを結論づけることを意味する。
また本発明において「運動機能」とは、身体を構成し、支え、身体運動を可能にする運動器官の運動能力を指す。
In this specification, “evaluation” or “determination” relating to data or measurement values, etc. refers to analyzing data or measurement values obtained from a sample (group) according to a predetermined purpose, and based on the analyzed information. It means to conclude whether a sample (s) has a specific property, trend or trend.
Further, in the present invention, “motor function” refers to the motor ability of a motor organ that constitutes and supports the body and enables physical motion.

本発明の運動機能の評価用マーカー、筋量の評価用マーカー、骨格筋細胞の分化評価用マーカー、及び筋管肥大の評価用マーカー(以下、これらをまとめて単に「本発明のマーカー」ともいう)は、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子を含む。   Motor function evaluation marker, muscle mass evaluation marker, skeletal muscle cell differentiation evaluation marker, and myotube hypertrophy evaluation marker of the present invention (hereinafter collectively referred to as "the marker of the present invention") ) Includes MYBPH or MYBPH genes derived from skeletal muscle collected from individuals.

後述の実施例で示すように、本発明のマーカーに含まれる、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH及びMYBPH遺伝子の発現レベルは、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大との間で相関性を有する。そして、運動機能の向上、筋量の増加、骨格筋細胞の分化の進行、及び筋管肥大に伴い、MYBPH及びMYBPH遺伝子の発現レベルが有意に上昇することを本発明者らは見出した。
したがって、本発明のマーカーは、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度の指標とすることができる。さらに本発明のマーカーは、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度を簡便かつ的確に評価する方法に好適に用いることができる。
As shown in the examples below, the expression levels of MYBPH and MYBPH genes derived from skeletal muscle collected from an individual included in the marker of the present invention are the motor function, muscle mass, and degree of skeletal muscle cell differentiation of the individual. , And myotube hypertrophy. The present inventors have found that the expression levels of MYBPH and MYBPH genes are significantly increased with improvement of motor function, increase in muscle mass, progression of skeletal muscle cell differentiation, and myotube hypertrophy.
Therefore, the marker of the present invention can be used as an index of motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and degree of myotube hypertrophy. Furthermore, the marker of the present invention can be suitably used in a method for simply and accurately evaluating motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and degree of myotube hypertrophy.

なお、特許文献1には、MYBPHから構成される、医薬品などの投与による副作用(筋肉毒性)により生じる骨格筋の障害を検出するためのバイオマーカーが記載されている。これに対して本発明のマーカーは、日常生活に必要な運動機能や運動器の加齢性疾患を判定、評価するためのバイオマーカーである。このように、本発明において判定又は評価の対象が、特許文献1に記載の発明とは全く異なるものである。   Patent Document 1 describes a biomarker for detecting a skeletal muscle disorder caused by a side effect (muscle toxicity) caused by administration of a pharmaceutical or the like, which is composed of MYBPH. On the other hand, the marker of the present invention is a biomarker for determining and evaluating motor functions necessary for daily life and age-related diseases of musculature. Thus, the object of determination or evaluation in the present invention is completely different from the invention described in Patent Document 1.

前記MYBPHのアミノ酸配列の情報は、各種データベースから入手可能である。例えば、マウス由来のMYBPHのアミノ酸配列はNCBI RefSeqにID:NP_058029として、ゼブラフィッシュ由来のMYBPH(MYBPHa及びMYBPHb)のアミノ酸配列はNCBI RefSeqにID:NP_956852.1及びNM_001100137.1として(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/393530、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/321053参照)、ヒト由来のMYBPHのアミノ酸配列はNCBI RefSeqにID:NP_004988として、それぞれ登録されている。
なお本発明で用いるMYBPHはこれらに限定するものではなく、これらのアミノ酸配列において、1又は数個、通常1〜100個、好ましくは1〜75個、より好ましくは1〜50個、さらに好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜10個、最も好ましくは1〜5個、のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質も含まれる。また、これらのアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質も含まれる。ここで本明細書においてアミノ酸配列の相同性は、Lipman-Pearson法(Science,227,1435,(1985))によって計算される。具体的には、遺伝情報処理ソフトウェアGenetyx-Win(ソフトウェア開発)のホモロジー解析(Search homology)プログラムを用いて、Unit size to compare(ktup)を2として解析を行うことにより算出される。
Information on the amino acid sequence of MYBPH can be obtained from various databases. For example, the amino acid sequence of MYBPH derived from mouse is NCBI RefSeq as ID: NP_058029, and the amino acid sequence of MYBPH derived from zebrafish (MYBPHa and MYBPHb) is NCBI RefSeq as ID: NP_956852.1 and NM_001100137.1 (http: // www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/393530, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/321053), the amino acid sequence of human-derived MYBPH is NCBI RefSeq as ID: NP_004988, Each is registered.
The MYBPH used in the present invention is not limited to these. In these amino acid sequences, one or several, usually 1 to 100, preferably 1 to 75, more preferably 1 to 50, and still more preferably 1-25 amino acids, particularly preferably 1-10 amino acids, most preferably 1-5 amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added amino acid sequences and include functionally equivalent proteins It is. Further, these amino acid sequences have a homology of 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, further preferably 95% or more, particularly preferably 98% or more, and most preferably 99% or more. Proteins consisting of amino acid sequences and functionally equivalent are also included. Here, in this specification, the homology of amino acid sequences is calculated by the Lipman-Pearson method (Science, 227, 1435, (1985)). Specifically, it is calculated by performing an analysis with Unit size to compare (ktup) set to 2 using a homology analysis (Search homology) program of genetic information processing software Genetyx-Win (software development).

本発明のマーカーは、前述のMYBPHのアミノ酸配列の一部を有するポリペプチドからなり、MYBPHの発現レベルの情報を取得するための抗体又はペプチドアプタマーにより特異的に認識される長さのポリペプチドであることが好ましい。ここで「MYBPHのアミノ酸配列の一部を有するポリペプチド」とは、前述のMYBPHのアミノ酸配列の一部、好ましくは5個以上、より好ましくは7個以上、さらに好ましくは10個以上、特に好ましくは12個以上、好ましくは40個以下、より好ましくは30個以下、さらに好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下、を連続して有するポリペプチドを意味する。   The marker of the present invention comprises a polypeptide having a part of the amino acid sequence of MYBPH described above, and is a polypeptide having a length that is specifically recognized by an antibody or peptide aptamer for obtaining information on the expression level of MYBPH. Preferably there is. Here, the “polypeptide having a part of the amino acid sequence of MYBPH” means a part of the amino acid sequence of MYBPH described above, preferably 5 or more, more preferably 7 or more, still more preferably 10 or more, particularly preferably. Means a polypeptide having 12 or more, preferably 40 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 20 or less, particularly preferably 15 or less.

前記MYBPH遺伝子の塩基配列の情報は、各種データベースから入手可能である。例えば、マウス由来のMYBPH遺伝子の塩基配列はNCBI RefSeqにID:NM_016749として、ゼブラフィッシュ由来のMYBPH遺伝子(MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子)の塩基配列はNCBI RefSeqにID:NM_200558.1及びNP_001093607.1として(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/393530、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/321053参照)、ヒト由来のMYBPHの塩基配列はNCBI RefSeqにID:NM_004997として、それぞれ登録されている。
なお本発明で用いるMYBPH遺伝子はこれらに限定するものではなく、これらの塩基配列において、1又は数個、通常1〜389個、好ましくは1〜292個、より好ましくは1〜195個、さらに好ましくは1〜98個、特に好ましくは1〜39個、最も好ましくは1〜20個、の塩基が欠失、置換、挿入又は付加された塩基配列からなり、かつ前述のMYBPHをコードする核酸も含まれる。また、これらの塩基配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有する塩基配列からなり、かつ前述のMYBPHをコードする核酸も含まれる。ここで本明細書において塩基配列の相同性は、Lipman-Pearson法(Science,227,1435,(1985))によって計算される。具体的には、遺伝情報処理ソフトウェアGenetyx-Win(ソフトウェア開発)のホモロジー解析(Search homology)プログラムを用いて、Unit size to compare(ktup)を2として解析を行うことにより算出される。
また本発明において、MYBPH遺伝子はDNA及びRNAのいずれであってもよく、MYBPH遺伝子そのもの(DNA)、mRNA、cDNA、及びcRNAのいずれであってもよい。
Information on the base sequence of the MYBPH gene can be obtained from various databases. For example, the nucleotide sequence of the mouse-derived MYBPH gene is NCBI RefSeq as ID: NM_016749, and the zebrafish-derived MYBPH gene (MYBPHa gene and MYBPHb gene) is NCBI RefSeq as ID: NM_200558.1 and NP_001093607.1 ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/393530, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/321053), the nucleotide sequence of human-derived MYBPH is assigned to NCBI RefSeq : NM_004997, respectively.
The MYBPH gene used in the present invention is not limited to these. In these base sequences, one or several, usually 1 to 389, preferably 1 to 292, more preferably 1 to 195, and even more preferably 1 to 98, particularly preferably 1 to 39, most preferably 1 to 20 nucleotides in which the nucleotide sequence is deleted, substituted, inserted or added, and also includes the above-mentioned nucleic acid encoding MYBPH. It is. In addition, these base sequences have a homology of 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, further preferably 95% or more, particularly preferably 98% or more, and most preferably 99% or more. A nucleic acid consisting of a base sequence and encoding the aforementioned MYBPH is also included. Here, in the present specification, the homology of the nucleotide sequence is calculated by the Lipman-Pearson method (Science, 227, 1435, (1985)). Specifically, it is calculated by performing an analysis with Unit size to compare (ktup) set to 2 using a homology analysis (Search homology) program of genetic information processing software Genetyx-Win (software development).
In the present invention, the MYBPH gene may be either DNA or RNA, and may be any of MYBPH gene itself (DNA), mRNA, cDNA, and cRNA.

本発明のマーカーは、前述のMYBPH遺伝子の塩基配列の一部を有するポリオリゴヌクレオチドからなり、MYBPH遺伝子の発現レベルの情報を取得するための核酸プローブや核酸アプタマー、核酸プライマーとストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な長さのポリヌクレオチドであることが好ましい。ここで「ストリンジェントな条件」としては、例えばMolecular Cloning−A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION[Joseph Sambrook,David W.Russell.,Cold Spring Harbor Laboratory Press]記載の方法が挙げられ、例えば、6×SSC(1×SSCの組成:0.15M塩化ナトリウム、0.015Mクエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5%SDS、5×デンハート及び100mg/mLニシン精子DNAを含む溶液にプローブとともに65℃で8〜16時間恒温し、ハイブリダイズさせる条件が挙げられる。   The marker of the present invention comprises a polyoligonucleotide having a part of the base sequence of the MYBPH gene described above, under stringent conditions with a nucleic acid probe, nucleic acid aptamer, or nucleic acid primer for obtaining information on the expression level of the MYBPH gene. It is preferable that the polynucleotide has a length capable of hybridizing. Here, as “stringent conditions”, for example, Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION [Joseph Sambrook, David W., et al. Russell., Cold Spring Harbor Laboratory Press], for example, 6 × SSC (composition of 1 × SSC: 0.15 M sodium chloride, 0.015 M sodium citrate, pH 7.0), 0.5% Examples include conditions in which a solution containing SDS, 5 × Denhart and 100 mg / mL herring sperm DNA is incubated with a probe at 65 ° C. for 8 to 16 hours and hybridized.

本発明の運動機能の評価方法、筋量の評価方法、骨格筋細胞の分化の評価方法及び筋管肥大の評価方法(以下、これらをまとめて「本発明の評価方法」ともいう)は、本発明のマーカーを用いて個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定する。そして、測定したMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルに基づいて、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価する。   The method for evaluating motor function, the method for evaluating muscle mass, the method for evaluating differentiation of skeletal muscle cells, and the method for evaluating myotube hypertrophy (hereinafter collectively referred to as “the evaluation method of the present invention”) Using the inventive marker, the expression level of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from an individual is measured. Then, based on the measured expression level of the MYBPH or MYBPH gene, the individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy is evaluated.

本発明の評価方法においてまず、動物、好ましくはヒトや非ヒト動物、より好ましくは、ヒトや実験動物(マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ゼブラフィッシュなど)、から採取した生体試料や、人工的に培養した細胞株から、MYBPH又はMYBPH遺伝子を検出する。MYBPH又はMYBPH遺伝子を検出するための生体試料に特に制限はないが、骨格筋、好ましくはヒラメ筋、ヒフク筋又は足底筋、からMYBPH又はMYBPH遺伝子を採取する。   In the evaluation method of the present invention, first, a biological sample collected from an animal, preferably a human or non-human animal, more preferably a human or a laboratory animal (mouse, rat, guinea pig, hamster, rabbit, zebrafish, etc.), or an artificial The MYBPH or MYBPH gene is detected from a cell line that has been cultured automatically. The biological sample for detecting the MYBPH or MYBPH gene is not particularly limited, but the MYBPH or MYBPH gene is collected from skeletal muscle, preferably soleus muscle, hifuku muscle or plantar muscle.

MYBPH又はMYBPH遺伝子を個体から採取するタイミングは、適宜選択することができる。例えば、運動など筋量を増加させる外部刺激を個体に負荷してから1〜6時間後にMYBPH又はMYBPH遺伝子を採取することが好ましい。   The timing for collecting the MYBPH or MYBPH gene from an individual can be appropriately selected. For example, it is preferable to collect the MYBPH or MYBPH gene 1 to 6 hours after an external stimulus that increases muscle mass such as exercise is applied to the individual.

このように採取したMYBPH又はMYBPH遺伝子について、その発現レベルを測定する。発現レベルを測定する方法としては、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現を定性的又は定量的、すなわちMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現の有無や発現量、を測定する常法より適宜選択することができる。   The expression level of the MYBPH or MYBPH gene thus collected is measured. As a method for measuring the expression level, the expression of the MYBPH or MYBPH gene can be appropriately selected from the conventional methods for qualitatively or quantitatively measuring, that is, the presence / absence and expression level of the MYBPH or MYBPH gene.

個体から採取された骨格筋由来のMYBPHの発現レベルを測定する方法としては、常法に従い作製した、MYBPHと特異的に結合する抗体やペプチドアプタマーを用いて、免疫沈降法、質量分析法、RIA(ラジオイムノアッセイ)、ウェスタンブロット法、ELISA(酵素結合免疫吸着)法、ECLIA(電気化学発光免疫測定)法、マイクロアレイなどの常法に従い測定する方法が挙げられる。   The method for measuring the expression level of skeletal muscle-derived MYBPH collected from an individual using immunoprecipitation, mass spectrometry, RIA using an antibody or peptide aptamer that specifically binds to MYBPH prepared according to a conventional method. (Radioimmunoassay), Western blotting, ELISA (enzyme-linked immunosorbent) method, ECLIA (electrochemiluminescence immunoassay) method, and a method of measuring according to a conventional method such as a microarray.

個体から採取された骨格筋由来のMYBPH遺伝子の発現レベルを測定する方法としては、常法に従い作製した、MYBPH遺伝子とストリンジェントな条件下で結合する核酸プローブ、核酸アプタマー、又は核酸プライマーを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法、RT-PCR法、リアルタイムPCR法、LAMP(Loop-mediated isothermal amplification)法などの核酸増幅法、サザンハイブリダイゼーション、ノザンハイブリダイゼーションなどのハイブリダイゼーション法、マイクロアレイ法などの常法に従い測定する方法が挙げられる。また前記核酸プローブ、核酸アプタマー及び核酸プライマーは、放射性同位体、蛍光物質、酵素などの標識物質で標識されていてもよい。
このうち本発明では、核酸プライマーを用いてPCR法によりMYBPH遺伝子の発現レベルを測定することが好ましい。また前記核酸プライマーとしては、下記表1に示す核酸プライマーセット1〜3のいずれか1つを好ましく用いることができる。
As a method of measuring the expression level of skeletal muscle-derived MYBPH gene collected from an individual, using a nucleic acid probe, nucleic acid aptamer, or nucleic acid primer that is produced according to a conventional method and binds to the MYBPH gene under stringent conditions. , Such as polymerase chain reaction (PCR) method, RT-PCR method, real-time PCR method, nucleic acid amplification method such as LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) method, hybridization method such as Southern hybridization, Northern hybridization, microarray method, etc. The method of measuring according to a conventional method is mentioned. The nucleic acid probe, nucleic acid aptamer, and nucleic acid primer may be labeled with a labeling substance such as a radioisotope, a fluorescent substance, or an enzyme.
Among these, in the present invention, it is preferable to measure the expression level of the MYBPH gene by PCR using a nucleic acid primer. As the nucleic acid primer, any one of nucleic acid primer sets 1 to 3 shown in Table 1 below can be preferably used.

運動機能の向上、筋量の増加、骨格筋細胞の分化の進行、及び筋管肥大に伴い、MYBPH及びMYBPH遺伝子の発現レベルが上昇する。これに対して、運動機能の低下、筋量の減少、骨格筋細胞の分化の不進行、及び筋管縮小に伴い、MYBPH及びMYBPH遺伝子の発現レベルは低下する。
よって、個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管に関して標準的な個体から採取されたMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルと比較を行う。そして、測定した発現レベルが上昇した場合には、運動機能が向上した、筋量が増加した、骨格筋細胞の分化が進行した、又は筋管が肥大した、と判断する。一方、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが低下した場合には、運動機能が低下した、筋量が減少した、骨格筋細胞の分化が進行していない、又は筋管が縮小した、と判断する。また、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルに変化が確認できない場合は、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管は標準的な状態であると判断する。あるいは、運動など筋量を増加させるような外部刺激を個体に行ってもMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが増加しない場合には、その個体がロコモティブシンドロームに罹患している、又はロコモティブシンドロームに罹患するリスクが高い、と判断する。
The expression level of MYBPH and MYBPH genes increases with improvement of motor function, increase in muscle mass, progression of skeletal muscle cell differentiation, and myotube hypertrophy. In contrast, the expression level of the MYBPH and MYBPH genes decreases with a decrease in motor function, a decrease in muscle mass, a progression of skeletal muscle cell differentiation, and a myotube contraction.
Therefore, the expression level of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from an individual is measured, and MYBPH collected from a standard individual with respect to motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotubes or Comparison is made with the expression level of the MYBPH gene. When the measured expression level increases, it is determined that the motor function is improved, the muscle mass is increased, the differentiation of skeletal muscle cells is advanced, or the myotube is enlarged. On the other hand, when the expression level of the MYBPH or MYBPH gene decreases, it is determined that the motor function has decreased, the muscle mass has decreased, skeletal muscle cell differentiation has not progressed, or the myotubes have contracted. If no change is confirmed in the expression level of MYBPH or MYBPH gene, it is determined that motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and myotubes are in a standard state. Alternatively, if the individual does not increase the expression level of MYBPH or MYBPH gene even if an external stimulus that increases muscle mass, such as exercise, is performed, the individual suffers from locomotive syndrome or suffers from locomotive syndrome Judge that the risk is high.

本発明でMYBPHの発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価する際、骨格筋のタンパク質分子マーカーとして通常用いられる物質の発現レベルとMYBPHの発現レベルとを比較し、測定したMYBPHの発現レベルを補正することが好ましい。このように発現レベルの補正を行うことで、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度それぞれを正確に評価することができる。
通常用いられる、前記骨格筋のタンパク質分子マーカーとしては、β-アクチンなどが挙げられる。
When measuring the expression level of MYBPH in the present invention and evaluating the motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy based on the measured expression level, protein molecules of skeletal muscle It is preferable to compare the expression level of a substance usually used as a marker with the expression level of MYBPH and correct the measured expression level of MYBPH. By correcting the expression level in this manner, it is possible to accurately evaluate each individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and myotube hypertrophy.
Examples of commonly used protein molecular markers for skeletal muscle include β-actin.

本発明でMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価する際、ハウスキーピング遺伝子(内部標準遺伝子)の発現レベルと、MYBPH遺伝子の発現レベルとを比較し、測定したMYBPH遺伝子の発現レベルを補正することすることが好ましい。具体的には、MYBPH遺伝子の発現量を測定し、別途測定したハウスキーピング遺伝子の発現量で補正を行い、補正した値に基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価することが好ましい。このように発現レベルの比較を行うことで、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度それぞれを正確に評価することができる。
通常用いられるハウスキーピング遺伝子としては、36B4遺伝子、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase、GAPDH)遺伝子、β-アクチン遺伝子などが挙げられる。
When measuring the expression level of the MYBPH gene in the present invention and evaluating the individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or degree of myotube hypertrophy based on the measured expression level, a housekeeping gene ( It is preferable that the expression level of the MYBPH gene is corrected by comparing the expression level of the internal standard gene) with the expression level of the MYBPH gene. Specifically, the expression level of the MYBPH gene is measured, corrected with the separately measured expression level of the housekeeping gene, and based on the corrected value, the individual's motor function, muscle mass, the degree of skeletal muscle cell differentiation, Alternatively, it is preferable to evaluate the degree of myotube hypertrophy. By comparing the expression levels in this way, it is possible to accurately evaluate each individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and myotube hypertrophy.
Commonly used housekeeping genes include 36B4 gene, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene, β-actin gene and the like.

本発明は、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定するための抗体、ペプチドアプタマー、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマーを含んでなる、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度又は筋管肥大の程度の評価用キットも提供する。
このキットは、前述した、タンパク質分子マーカーやハウスキーピング遺伝子の発現レベルを測定するための抗体、ペプチドアプタマー、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマーを含んでもよい。
The present invention relates to an individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or an antibody, peptide aptamer, nucleic acid probe, nucleic acid aptamer or nucleic acid primer for measuring the expression level of MYBPH or MYBPH gene. A kit for evaluating the degree of myotube hypertrophy is also provided.
This kit may contain the aforementioned antibody, peptide aptamer, nucleic acid probe, nucleic acid aptamer, or nucleic acid primer for measuring the expression level of the protein molecular marker or housekeeping gene.

本発明は、前記評価方法に基づいて、ロコモティブシンドロームの予防又は改善剤、運動機能向上の促進剤、運動機能低下の予防又は改善剤、筋量増加の促進剤、筋量低下の予防又は改善剤、骨格筋細胞の分化促進剤、筋管肥大の促進剤、筋管縮小の予防又は改善剤をスクリーニングするスクリーニング方法も提供する。このスクリーニング方法では、ヒト若しくは非ヒト動物、又は骨格筋由来の細胞株に前記剤の候補となる物質を投与又は摂取させ、物質の投与又は摂取の前後で本発明の評価方法に基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価し、運動機能を向上させる物質、筋量を増加させる物質、骨格筋細胞の分化を促進させる物質、又は筋管を肥大させる物質をこれらの剤として選択することができる。
なお本明細書において「予防」とは、個体における疾患若しくは症状の発症の防止若しくは遅延、又は個体の疾患若しくは症状の発症の危険性を低下させることをいう。また、本明細書において「改善」とは、疾患、症状若しくは状態の好転、疾患、症状若しくは状態の悪化の防止若しくは遅延、又は疾患、症状若しくは状態の進行の逆転、防止若しくは遅延をいう。
The present invention is based on the evaluation method described above, the preventive or ameliorating agent for locomotive syndrome, the promoter for improving the motor function, the agent for preventing or improving the motor function, the promoter for increasing the muscle mass, the agent for preventing or improving the muscle mass decrease Also provided are screening methods for screening for an agent for promoting differentiation of skeletal muscle cells, an agent for promoting myotube hypertrophy, and an agent for preventing or improving myotube contraction. In this screening method, a human or non-human animal, or a skeletal muscle-derived cell line is administered or ingested with a substance that is a candidate for the agent, and before or after the administration or ingestion of the substance, Substances that improve motor function, substances that increase muscle mass, substances that promote differentiation of skeletal muscle cells, or muscles that evaluate motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube hypertrophy Substances that enlarge the tube can be selected as these agents.
In the present specification, “prevention” means prevention or delay of the onset of a disease or symptom in an individual or reduction of the risk of onset of a disease or symptom in an individual. In the present specification, “improvement” refers to improvement of disease, symptom or condition, prevention or delay of deterioration of disease, symptom or condition, or reversal, prevention or delay of progression of disease, symptom or condition.

本発明のバイオマーカーは、分化が進行した骨格筋細胞の検出方法及び筋管が肥大した骨格筋細胞の検出方法にも好適に用いることができる。この検出方法では、骨格筋細胞に発現するMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、発現レベルの高い細胞を分化が進行した骨格筋細胞又は筋管が肥大した骨格筋細胞として検出することができる。
また本発明のバイオマーカーは、ロコモティブシンドロームの罹患の有無又は罹患するリスクの有無の評価方法にも好適に用いることができる。この評価方法では、運動など筋量を増加させるような外部刺激を行った個体の骨格筋細胞由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが増加しない場合に、ロコモティブシンドロームに罹患している、又は罹患するリスクが高い、と評価することができる。
さらに本発明のバイオマーカーは、ロコモティブシンドロームの治療又は予防効果の評価方法にも好適に用いることができる。ロコモティブシンドロームに罹患した被験者にロコモティブシンドロームの治療又は予防措置が効果的であった場合、それに応じてMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルも上昇する。したがって、ロコモティブシンドロームの治療又は予防措置の前後でMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、発現レベルが上昇した場合には治療又は予防措置が効果的であると評価することができる。
The biomarker of the present invention can also be suitably used in a method for detecting skeletal muscle cells in which differentiation has progressed and a method for detecting skeletal muscle cells in which myotubes are enlarged. In this detection method, the expression level of MYBPH or MYBPH gene expressed in skeletal muscle cells can be measured, and cells with high expression levels can be detected as skeletal muscle cells with advanced differentiation or skeletal muscle cells with enlarged myotubes. .
The biomarker of the present invention can also be suitably used in a method for evaluating the presence or absence of a locomotive syndrome or the risk of being affected. In this evaluation method, the expression level of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle cells of an individual who has performed external stimulation to increase muscle mass such as exercise is measured, and when the expression level of MYBPH or MYBPH gene does not increase, It can be assessed that the patient is suffering from or has a high risk of suffering from locomotive syndrome.
Furthermore, the biomarker of the present invention can be suitably used for a method for evaluating the therapeutic or preventive effect of locomotive syndrome. When the treatment or prevention of locomotive syndrome is effective for a subject suffering from locomotive syndrome, the expression level of MYBPH or MYBPH gene is increased accordingly. Therefore, the expression level of the MYBPH or MYBPH gene is measured before and after the treatment or prevention of locomotive syndrome, and when the expression level increases, it can be evaluated that the treatment or prevention is effective.

上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下のマーカー、使用、方法、評価方法、スクリーニング方法、及びキットを開示する。   The present invention further discloses the following markers, uses, methods, evaluation methods, screening methods, and kits relating to the above-described embodiments.

<1>個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子を含む、運動機能の判定用マーカー、筋量判定用マーカー、骨格筋細胞の分化の判定用マーカー、又は筋管肥大の判定用マーカー。 <1> A marker for determining motor function, a marker for determining muscle mass, a marker for determining differentiation of skeletal muscle cells, or a marker for determining myotube hypertrophy, including MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from an individual .

<2>前記MYBPHのアミノ酸配列の一部を有するポリペプチド、又は前記MYBPH遺伝子の塩基配列の一部を有するポリオリゴヌクレオチドからなる、前記<1>項に記載のマーカー。
<3>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子がヒラメ筋、ヒフク筋又は足底筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<1>又は<2>項に記載のマーカー。
<4>前記MYBPHが、NCBI RefSeqにNP_058029、NP_956852.1、NM_001100137.1、若しくはNP_004988で登録されているタンパク質、これらのタンパク質のアミノ酸配列において、1又は数個、通常1〜100個、好ましくは1〜75個、より好ましくは1〜50個、さらに好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜10個、最も好ましくは1〜5個、のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び/若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、又はこれらのタンパク質のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、である、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のマーカー。
<5>前記MYBPH遺伝子が、NCBI RefSeqにNM_016749、NM_200558.1、NP_001093607.1、若しくはNM_004997で登録されている遺伝子、これらの遺伝子の塩基配列において、1又は数個、通常1〜389個、好ましくは1〜292個、より好ましくは1〜195個、さらに好ましくは1〜98個、特に好ましくは1〜39個、最も好ましくは1〜20個、の塩基が欠失、置換、挿入又は付加された塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、又はこれらの遺伝子の塩基配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有する塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、である、前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のマーカー。
<6>前記MYBPHが、MYBPHと特異的に認識される抗体又はペプチドアプタマー、好ましくは抗体、により検出されたものである、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のマーカー。
<7>前記MYBPH遺伝子が、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマー、好ましくは核酸プライマー、により検出されたものである、前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載のマーカー。
<8>前記MYBPH遺伝子が、前記表1に示す核酸プライマーセット1〜3のいずれか1つにより検出されたものである、前記<7>項に記載のマーカー。
<9>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子が、運動など筋量を増加させる外部刺激を個体に負荷してから1〜6時間後に採取されたMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のマーカー。
<2> The marker according to <1>, comprising a polypeptide having a part of the amino acid sequence of the MYBPH or a polyoligonucleotide having a part of the base sequence of the MYBPH gene.
<3> The marker according to <1> or <2> above, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene derived from a soleus muscle, a cypress muscle or a plantar muscle.
<4> The MYBPH is a protein registered in NCBI RefSeq as NP_058029, NP_956852.1, NM_001100137.1, or NP_004988, and one or several, usually 1 to 100, preferably 1 to 100 in the amino acid sequence of these proteins 1 to 75, more preferably 1 to 50, further preferably 1 to 25, particularly preferably 1 to 10, most preferably 1 to 5 amino acids deleted, substituted, inserted and / or added 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and particularly preferably, a protein comprising the amino acid sequence and functionally equivalent to the protein, or the amino acid sequence of these proteins <1> to <1>, wherein the protein is a functionally equivalent protein having an amino acid sequence having a homology of 98% or more, most preferably 99% or more Marker according to any one of 3>.
<5> The MYBPH gene has one or several, usually 1 to 389, preferably 1 to 389 genes in the nucleotide sequence of these genes registered in NCBI RefSeq as NM_016749, NM_200558.1, NP_001093607.1, or NM_004997. 1 to 292, more preferably 1 to 195, further preferably 1 to 98, particularly preferably 1 to 39, most preferably 1 to 20 bases are deleted, substituted, inserted or added. 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 98% of the nucleic acid consisting of the nucleotide sequence and encoding MYBPH or the nucleotide sequence of these genes As described above, the marker according to any one of <1> to <4>, which is a nucleic acid consisting of a base sequence having homology of 99% or more and encoding MYBPH.
<6> The marker according to any one of <1> to <5>, wherein the MYBPH is detected by an antibody or peptide aptamer specifically recognized as MYBPH, preferably an antibody.
<7> The marker according to any one of <1> to <6>, wherein the MYBPH gene is detected by a nucleic acid probe, a nucleic acid aptamer or a nucleic acid primer, preferably a nucleic acid primer.
<8> The marker according to <7>, wherein the MYBPH gene is detected by any one of the nucleic acid primer sets 1 to 3 shown in Table 1.
<9> The <1> to <7>, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene collected 1 to 6 hours after an external stimulus such as exercise is applied to an individual to increase muscle mass. The marker of any one of Claims.

<10>個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の、運動機能の判定用マーカー、筋量判定用マーカー、骨格筋細胞の分化の判定用マーカー、又は筋管肥大の判定用マーカーとしての使用。
<11>個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子を、運動機能の判定用マーカー、筋量判定用マーカー、骨格筋細胞の分化の判定用マーカー、又は筋管肥大の判定用マーカーとして使用する方法。
<12>個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子を使用する、運動機能の判定方法、筋量判定方法、骨格筋細胞の分化の判定方法、又は筋管肥大の判定方法。
<10> As a marker for determining motor function, a marker for determining muscle mass, a marker for determining differentiation of skeletal muscle cells, or a marker for determining myotube hypertrophy of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from an individual Use of.
<11> A skeletal muscle-derived MYBPH or MYBPH gene collected from an individual as a marker for determining motor function, a marker for determining muscle mass, a marker for determining differentiation of skeletal muscle cells, or a marker for determining myotube hypertrophy How to use.
<12> A method for determining motor function, a method for determining muscle mass, a method for determining differentiation of skeletal muscle cells, or a method for determining myotube hypertrophy using MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from an individual.

<13>前記MYBPHのアミノ酸配列の一部を有するポリペプチド、又は前記遺伝子の塩基配列の一部を有するポリオリゴヌクレオチドを使用する、前記<10>〜<12>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<14>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子がヒラメ筋、ヒフク筋又は足底筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<10>〜<13>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<15>前記MYBPHが、NCBI RefSeqにNP_058029、NP_956852.1、NM_001100137.1、若しくはNP_004988で登録されているタンパク質、これらのタンパク質のアミノ酸配列において、1又は数個、通常1〜100個、好ましくは1〜75個、より好ましくは1〜50個、さらに好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜10個、最も好ましくは1〜5個、のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び/若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、又はこれらのタンパク質のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、である、前記<10>〜<14>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<16>前記MYBPH遺伝子が、NCBI RefSeqにNM_016749、NM_200558.1、NP_001093607.1、若しくはNM_004997で登録されている遺伝子、これらの遺伝子の塩基配列において、1又は数個、通常1〜389個、好ましくは1〜292個、より好ましくは1〜195個、さらに好ましくは1〜98個、特に好ましくは1〜39個、最も好ましくは1〜20個、の塩基が欠失、置換、挿入又は付加された塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、又はこれらの遺伝子の塩基配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有する塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、である、前記<10>〜<15>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<17>前記MYBPHが、MYBPHと特異的に認識される抗体又はペプチドアプタマー、好ましくは抗体、により検出されたものである、前記<10>〜<16>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<18>前記MYBPH遺伝子が、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマー、好ましくは核酸プライマー、により検出されたものである、前記<10>〜<17>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<19>前記MYBPH遺伝子が、前記表1に示す核酸プライマーセット1〜3のいずれか1つにより検出されたものである、前記<18>項に記載の使用又は方法。
<20>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子が、運動など筋量を増加させる外部刺激を個体に負荷してから1〜6時間後に採取されたMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<10>〜<19>のいずれか1項に記載の使用又は方法。
<13> The polypeptide according to any one of <10> to <12>, wherein a polypeptide having a part of the amino acid sequence of MYBPH or a polyoligonucleotide having a part of the base sequence of the gene is used. Use or method.
<14> The use or method according to any one of the above <10> to <13>, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene derived from a soleus muscle, a cypress muscle or a plantar muscle.
<15> The MYBPH is a protein registered in NCBI RefSeq as NP_058029, NP_956852.1, NM_001100137.1, or NP_004988, one or several, usually 1 to 100, preferably 1 to 100 in the amino acid sequence of these proteins 1 to 75, more preferably 1 to 50, further preferably 1 to 25, particularly preferably 1 to 10, most preferably 1 to 5 amino acids deleted, substituted, inserted and / or added 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and particularly preferably, a protein comprising the amino acid sequence and functionally equivalent to the protein, or the amino acid sequence of these proteins <10, wherein the protein is composed of 98% or more, most preferably 99% or more homologous amino acid sequences and is functionally equivalent. Use or method according to any one of - <14>.
<16> The MYBPH gene has one or several, usually 1 to 389, preferably 1 to 389 genes in the nucleotide sequence of these genes registered in NCBI RefSeq as NM_016749, NM_200558.1, NP_001093607.1, or NM_004997 1 to 292, more preferably 1 to 195, further preferably 1 to 98, particularly preferably 1 to 39, most preferably 1 to 20 bases are deleted, substituted, inserted or added. 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 98% of the nucleic acid consisting of the nucleotide sequence and encoding MYBPH or the nucleotide sequence of these genes The use according to any one of <10> to <15> above, which is a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence having homology of 99% or more, and most preferably encoding MYBPH. Method.
<17> The use according to any one of <10> to <16>, wherein the MYBPH is detected by an antibody or peptide aptamer specifically recognized as MYBPH, preferably an antibody. Method.
<18> The use or method according to any one of <10> to <17>, wherein the MYBPH gene is detected by a nucleic acid probe, a nucleic acid aptamer or a nucleic acid primer, preferably a nucleic acid primer.
<19> The use or method according to <18>, wherein the MYBPH gene is detected by any one of the nucleic acid primer sets 1 to 3 shown in Table 1.
<20> The <10> to <19>, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene collected 1 to 6 hours after an external stimulus such as exercise is applied to an individual to increase muscle mass. Use or method according to any one of the preceding claims.

<21>個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、
測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価する、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度の評価方法。
<21> measure the expression level of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle collected from the individual,
Evaluate the individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube hypertrophy based on the measured expression level, motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube Evaluation method of the degree of hypertrophy.

<22>前記MYBPHのアミノ酸配列の一部を有するポリペプチド、又は前記MYBPH遺伝子の塩基配列の一部を有するポリオリゴヌクレオチドの発現レベルを測定し、測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価する、前記<21>項に記載の方法。
<23>前記発現レベルが、前記MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現の有無、又は前記MYBPH又はこれをコードする遺伝子の発現量である、前記<21>又は<22>項に記載の方法。
<24>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子がヒラメ筋、ヒフク筋又は足底筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<21>〜<23>のいずれか1項に記載の方法。
<25>前記MYBPHが、NCBI RefSeqにNP_058029、NP_956852.1、NM_001100137.1、若しくはNP_004988で登録されているタンパク質、これらのタンパク質のアミノ酸配列において、1又は数個、通常1〜100個、好ましくは1〜75個、より好ましくは1〜50個、さらに好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜10個、最も好ましくは1〜5個、のアミノ酸が欠失、置換、挿入及び/若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、又はこれらのタンパク質のアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ機能的に同等なタンパク質、である、前記<21>〜<24>のいずれか1項に記載の方法。
<26>前記MYBPH遺伝子が、NCBI RefSeqにNM_016749、NM_200558.1、NP_001093607.1、若しくはNM_004997で登録されている遺伝子、これらの遺伝子の塩基配列において、1又は数個、通常1〜389個、好ましくは1〜292個、より好ましくは1〜195個、さらに好ましくは1〜98個、特に好ましくは1〜39個、最も好ましくは1〜20個、の塩基が欠失、置換、挿入又は付加された塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、又はこれらの遺伝子の塩基配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上、の相同性を有する塩基配列からなり、かつMYBPHをコードする核酸、である、前記<21>〜<25>のいずれか1項に記載の方法。
<27>MYBPHと特異的に認識される抗体又はペプチドアプタマー、好ましくは抗体、によりMYBPHを検出し、MYBPHの発現レベルを測定する、前記<21>〜<26>のいずれか1項に記載の方法。
<28>核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマー、好ましくは核酸プライマー、によりMYBPH遺伝子を検出し、MYBPH遺伝子の発現レベルを測定する、前記<21>〜<27>のいずれか1項に記載の方法。
<29>前記表1に示す核酸プライマーセット1〜3のいずれか1つによりMYBPH遺伝子を検出し、MYBPH遺伝子の発現レベルを測定する、前記<28>項に記載の方法。
<30>測定したMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが上昇した場合に、運動機能が向上した、筋量が増加した、骨格筋細胞の分化が進行した、又は筋管が肥大した、と判断する、前記<21>〜<29>のいずれか1項に記載の方法。
<31>測定したMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが低下した場合に、運動機能が低下した、筋量が減少した、骨格筋細胞の分化が進行していない、又は筋管が縮小した、と判断する、前記<21>〜<30>のいずれか1項に記載の方法。
<32>測定したMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルに変化が確認できない場合に、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管は標準的な状態であると判断する、前記<21>〜<31>のいずれか1項に記載の方法。
<33>筋量を増加させるような外部刺激を行った個体から採取された骨格筋由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、測定した発現レベルが増加しない場合に、その個体がロコモティブシンドロームに罹患している又はロコモティブシンドロームに罹患するリスクが高いと判断する、前記<21>〜<32>のいずれか1項に記載の方法。
<34>骨格筋のタンパク質分子マーカー、好ましくはβ-アクチン、の発現レベルとMYBPHの発現レベルとを比較し、測定したMYBPHの発現レベルを補正する、前記<21>〜<33>のいずれか1項に記載の方法。
<35>ハウスキーピング遺伝子、好ましくは36B4遺伝子、GAPDH遺伝子、又はβ-アクチン遺伝子、の発現レベルとMYBPH遺伝子の発現レベルとを比較し、測定したMYBPH遺伝子の発現レベルを補正する、前記<21>〜<34>のいずれか1項に記載の方法。
<36>前記MYBPH又はMYBPH遺伝子が、運動など筋量を増加させる外部刺激を個体に負荷してから1〜6時間後に採取されたMYBPH又はMYBPH遺伝子である、前記<21>〜<35>のいずれか1項に記載の方法。
<22> The expression level of a polypeptide having a part of the amino acid sequence of the MYBPH or a polyoligonucleotide having a part of the base sequence of the MYBPH gene is measured, and the motor function of the individual based on the measured expression level, The method according to <21>, wherein the muscle mass, the degree of differentiation of skeletal muscle cells, or the degree of myotube hypertrophy is evaluated.
<23> The method according to <21> or <22>, wherein the expression level is the presence or absence of expression of the MYBPH or MYBPH gene, or the expression level of the MYBPH or a gene encoding the same.
<24> The method according to any one of the above <21> to <23>, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene derived from a soleus muscle, a hifuku muscle, or a plantar muscle.
<25> Proteins registered in NCBI RefSeq as NP_058029, NP_956852.1, NM_001100137.1, or NP_004988 in the amino acid sequence of these proteins, one or several, usually 1 to 100, preferably 1 to 75, more preferably 1 to 50, further preferably 1 to 25, particularly preferably 1 to 10, most preferably 1 to 5 amino acids deleted, substituted, inserted and / or added 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and particularly preferably, a protein comprising the amino acid sequence and functionally equivalent to the protein, or the amino acid sequence of these proteins <21, which is a functionally equivalent protein consisting of amino acid sequences having homology of 98% or more, most preferably 99% or more The method according to any one of - <24>.
<26> The MYBPH gene is a gene registered in NCBI RefSeq as NM_016749, NM_200558.1, NP_001093607.1, or NM_004997, one or several, usually 1 to 389 in the base sequence of these genes, preferably 1 to 292, more preferably 1 to 195, further preferably 1 to 98, particularly preferably 1 to 39, most preferably 1 to 20 bases are deleted, substituted, inserted or added. 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 98% of the nucleic acid consisting of the nucleotide sequence and encoding MYBPH or the nucleotide sequence of these genes The method according to any one of <21> to <25> above, which is a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence having homology of 99% or more, and most preferably encoding MYBPH.
<27> The antibody according to any one of <21> to <26>, wherein MYBPH is detected by an antibody or peptide aptamer specifically recognized as MYBPH, preferably an antibody, and the expression level of MYBPH is measured. Method.
<28> The method according to any one of <21> to <27>, wherein the MYBPH gene is detected with a nucleic acid probe, a nucleic acid aptamer, or a nucleic acid primer, preferably a nucleic acid primer, and the expression level of the MYBPH gene is measured. .
<29> The method according to <28>, wherein the MYBPH gene is detected by any one of the nucleic acid primer sets 1 to 3 shown in Table 1 and the expression level of the MYBPH gene is measured.
<30> When the measured expression level of MYBPH or MYBPH gene is increased, the motor function is improved, the muscle mass is increased, the differentiation of skeletal muscle cells is advanced, or the myotube is enlarged, The method according to any one of <21> to <29>.
<31> When the measured expression level of MYBPH or MYBPH gene is decreased, it is determined that motor function is decreased, muscle mass is decreased, skeletal muscle cell differentiation is not progressing, or myotube is contracted The method according to any one of <21> to <30>.
<32> If no change can be confirmed in the measured expression level of MYBPH or MYBPH gene, the motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube is determined to be in a standard state, 21. The method according to any one of <31> to <31>.
<33> When the expression level of a skeletal muscle-derived MYBPH or MYBPH gene collected from an individual subjected to external stimulation that increases muscle mass is measured and the measured expression level does not increase, the individual has locomotive syndrome The method according to any one of <21> to <32>, wherein it is determined that the patient is at risk of suffering from or having a locomotive syndrome.
<34> Any one of <21> to <33>, wherein the expression level of skeletal muscle protein molecular marker, preferably β-actin, is compared with the expression level of MYBPH and the measured expression level of MYBPH is corrected 2. The method according to item 1.
<35> The expression level of the housekeeping gene, preferably 36B4 gene, GAPDH gene, or β-actin gene is compared with the expression level of the MYBPH gene to correct the measured expression level of the MYBPH gene, <21> The method of any one of-<34>.
<36> The <21> to <35>, wherein the MYBPH or MYBPH gene is a MYBPH or MYBPH gene collected 1 to 6 hours after an external stimulus such as exercise is applied to an individual to increase muscle mass. The method according to any one of the above.

<37>MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定するための抗体、ペプチドアプタマー、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマーを含んでなる、個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度又は筋管肥大の程度の評価用キット。
<38>骨格筋のタンパク質分子マーカー、好ましくはβ-アクチン、又はハウスキーピング遺伝子、好ましくは36B4遺伝子、GAPDH遺伝子、又はβ-アクチン遺伝子、の発現レベルを測定するための抗体、ペプチドアプタマー、核酸プローブ、核酸アプタマー又は核酸プライマーをさらに含む、前記<37>に記載のキット。
<37> Motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or muscle comprising an antibody, peptide aptamer, nucleic acid probe, nucleic acid aptamer or nucleic acid primer for measuring the expression level of MYBPH or MYBPH gene Evaluation kit for the extent of tube enlargement.
<38> Antibody, peptide aptamer, nucleic acid probe for measuring the expression level of a skeletal muscle protein molecular marker, preferably β-actin, or a housekeeping gene, preferably 36B4 gene, GAPDH gene, or β-actin gene The kit according to <37>, further comprising a nucleic acid aptamer or a nucleic acid primer.

<39>ロコモティブシンドロームの予防又は改善剤、運動機能向上の促進剤、運動機能低下の予防又は改善剤、筋量増加の促進剤、筋量低下の予防又は改善剤、骨格筋細胞の分化促進剤、筋管肥大の促進剤、筋管縮小の予防又は改善剤をスクリーニングするスクリーニング方法であって、
ヒト若しくは非ヒト動物、又は骨格筋由来の細胞株に前記剤の候補となる物質を投与又は摂取させ、
物質の投与又は摂取の前後で前記<21>〜<35>のいずれか1項に記載の評価方法に基づいて個体の運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、又は筋管肥大の程度を評価し、
運動機能を向上させる物質、筋量を増加させる物質、骨格筋細胞の分化を促進させる物質、又は筋管を肥大させる物質を前記剤として選択する、スクリーニング方法。
<40>前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載のマーカーを用いて、骨格筋細胞に発現するMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、
MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルの高い細胞を分化が進行した骨格筋細胞又は筋管が肥大した骨格筋細胞として検出する、
分化が進行した骨格筋細胞又は筋管が肥大した骨格筋細胞の検出方法。
<41>前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載のマーカーを用いて、骨格筋細胞由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、
骨格筋細胞由来のMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、
筋量を増加させるような外部刺激を個体に行ってもMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが増加しない場合に、その個体がロコモティブシンドロームに罹患している、又は罹患するリスクが高い、と評価する、
ロコモティブシンドロームの罹患の有無又は罹患するリスクの評価方法。
<42>前記<1>〜<9>のいずれか1項に記載のマーカーを用いて、骨格筋細胞に発現するMYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルを測定し、
MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルが上昇した場合には前記治療又は予防措置が効果的であると評価する、
ロコモティブシンドロームの治療又は予防効果の評価方法。
<39> Locomotive syndrome prevention or improvement agent, motor function improvement promoter, motor function decrease prevention or improvement agent, muscle mass increase promoter, muscle mass decrease prevention or improvement agent, skeletal muscle cell differentiation promoter A screening method for screening for an agent for promoting myotube hypertrophy, an agent for preventing or improving myotube contraction,
A human or non-human animal, or a skeletal muscle-derived cell line is administered or ingested with a substance that is a candidate for the agent
Based on the evaluation method according to any one of <21> to <35> before and after administration or ingestion of a substance, an individual's motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, or myotube hypertrophy Assess the degree,
A screening method, wherein a substance that improves motor function, a substance that increases muscle mass, a substance that promotes differentiation of skeletal muscle cells, or a substance that enlarges myotubes is selected as the agent.
<40> Using the marker according to any one of <1> to <9>, the expression level of MYBPH or MYBPH gene expressed in skeletal muscle cells is measured,
Detecting cells with high expression level of MYBPH or MYBPH gene as skeletal muscle cells with advanced differentiation or skeletal muscle cells with enlarged myotubes,
A method for detecting skeletal muscle cells in which differentiation has progressed or skeletal muscle cells in which myotubes are enlarged.
<41> Using the marker according to any one of <1> to <9>, measuring the expression level of skeletal muscle cell-derived MYBPH or MYBPH gene,
Measure the expression level of MYBPH or MYBPH gene derived from skeletal muscle cells,
If an individual does not increase the expression level of the MYBPH or MYBPH gene even if an external stimulus that increases muscle mass is performed, the individual is evaluated as having or having a high risk of suffering from locomotive syndrome,
A method for evaluating the presence or risk of suffering from locomotive syndrome.
<42> Using the marker according to any one of <1> to <9>, the expression level of MYBPH or MYBPH gene expressed in skeletal muscle cells is measured,
When the expression level of MYBPH or MYBPH gene is increased, the treatment or prevention measures are evaluated to be effective.
A method for evaluating the therapeutic or preventive effect of locomotive syndrome.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここで、下記試験例及び比較例で用いた、各種遺伝子の増幅に用いたプライマーの塩基配列を表2に示す。なお下記プライマーは、標的遺伝子の断片を約100〜200bpのサイズで増幅するように設計した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.
Here, Table 2 shows the base sequences of the primers used for amplification of various genes used in the following test examples and comparative examples. The following primers were designed to amplify the target gene fragment with a size of about 100 to 200 bp.

試験例1 マウスの運動試験後のヒラメ筋の筋量及びヒラメ筋におけるMYBPH遺伝子の発現量の測定
(1)ヒラメ筋の筋量及び筋力の測定
室温を23±2℃、湿度を55±10%とし、照明時間を7〜19時と設定した飼育環境下で、7週齢の雄性C57BL/6Jマウス(オリエンタルバイオサービス社より購入)に対して一週間の環境馴化を行った後、個別飼育に馴化させた。その後、体重を基準に32匹のマウスを選抜した。これら32匹のマウスを非運動条件飼育群(対象群:個別飼育)16匹と、自発運動条件飼育群(運動群:回転カゴ付ケージで個別飼育)16匹とに分けた。試験食(商品名:CE-2、日本クレア社製)自由摂食下でこれら2群のマウスを飼育し、運動開始より1ヶ月目及び2ヶ月目に、各群8匹ずつの解剖を実施した。解剖は自由摂食条件下でセボフレン(商品名、丸石製薬社製)を麻酔した後、下腹部大静脈より全採血し、ヒラメ筋を採取した。採取したヒラメ筋の筋量及び筋力を測定し、すみやかに液体窒素で凍結し-80℃で保存した。運動開始より2カ月後のヒラメ筋の筋量の結果を図1に、運動開始より2カ月後のヒラメ筋の筋力の結果を図2に、それぞれ示す。
なおヒラメ筋の筋力測定は、左肢のヒラメ筋を縫合糸(#5-0 silk)でトランスデューサー(商品名:FORT100、World Precision Instruments社製)に固定し、37℃のKrebs溶液(95%O2、5%CO2通気、pH7.2)に浸し、2本のプラチナ電極より電気刺激を与えて単収縮刺激を施した後、トランスデューサーより得られるシグナルを筋力として評価した。
Test Example 1 Measurement of soleus muscle mass and expression level of MYBPH gene in soleus muscle after exercise test of mice (1) Measurement of soleus muscle mass and muscle strength Room temperature 23 ± 2 ℃, humidity 55 ± 10% In a breeding environment where the lighting time was set to 7-19 o'clock, after acclimatizing for 7 weeks to male C57BL / 6J mice (purchased from Oriental Bioservice) for one week, individual breeding Accustomed. Thereafter, 32 mice were selected based on body weight. These 32 mice were divided into 16 non-exercise condition breeding groups (subject group: individual breeding) and 16 voluntary exercise condition breeding groups (exercise group: individual breeding in a cage with a rotating cage). Test mice (trade name: CE-2, manufactured by CLEA Japan, Inc.) Breeding these 2 groups of mice under free feeding, dissecting 8 animals in each group in the first and second months of exercise did. For anatomy, sevoflurane (trade name, manufactured by Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd.) was anesthetized under free feeding conditions, and then whole blood was collected from the inferior vena cava and the soleus muscle was collected. The muscle mass and strength of the collected soleus were measured, and immediately frozen with liquid nitrogen and stored at -80 ° C. FIG. 1 shows the result of the muscle mass of the soleus two months after the start of exercise, and FIG. 2 shows the result of the muscle strength of the soleus two months after the start of exercise.
The soleus muscle strength was measured by fixing the soleus muscle of the left limb to the transducer (trade name: FORT100, manufactured by World Precision Instruments) with a suture thread (# 5-0 silk), and 37 ° C Krebs solution (95% After soaking in O 2 , 5% CO 2 aeration, pH 7.2) and applying twitch contraction by applying electrical stimulation from two platinum electrodes, the signal obtained from the transducer was evaluated as muscle strength.

(2)MYBPH遺伝子の発現量の測定
保存したヒラメ筋から、RNeasy Fibrous Mini Kit(商品名、Qiagen社製)を使用してTotal RNAを抽出した。抽出したTotal RNAの濃度を揃え、65℃にて10分間の熱処理を行い、急冷後下記に示す逆転写反応に使用した。
125ng相当のRNAを鋳型とし、逆転写反応液{1×PCR buffer 2(商品名、Applied Biosystems社製)、5mM MgCl2、1mM dNTP mix、2.5μM oligo d(T) 18(商品名、New England Biolabs社製)、1U/μL Rnase inhibitor(商品名、タカラバイオ社製)}20μLと混合して、(42℃、1時間)→(52℃、30分)→(99℃、5分)→4℃の条件下で逆転写反応を行った。得られたcDNAサンプルを-20℃で保存した。
また、下記に示すreal-time PCRのスタンダード用として、500ng相当のRNAに対して同様の反応系で逆転写反応を行った。
(2) Measurement of expression level of MYBPH gene Total RNA was extracted from the preserved soleus muscle using RNeasy Fibrous Mini Kit (trade name, manufactured by Qiagen). The extracted total RNA was prepared at the same concentration, heat-treated at 65 ° C. for 10 minutes, quenched, and used for the reverse transcription reaction shown below.
Reverse transcription reaction solution {1 × PCR buffer 2 (trade name, manufactured by Applied Biosystems), 5 mM MgCl 2 , 1 mM dNTP mix, 2.5 μM oligo d (T) 18 (trade name, New England) Biolabs), 1U / μL Rnase inhibitor (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) and mixed with 20 μL, (42 ° C, 1 hour) → (52 ° C, 30 minutes) → (99 ° C, 5 minutes) → Reverse transcription reaction was performed at 4 ° C. The obtained cDNA sample was stored at -20 ° C.
Further, as a standard for real-time PCR shown below, reverse transcription reaction was performed on 500 ng of RNA in the same reaction system.

得られたcDNAを鋳型とし、PCR反応液{Fast SYBR(商品名、Applied Biosystems社製)、1μM Forward Primer(配列番号1)、1μM Reverse Primer(配列番号2)}20μLと混合して、7500 Fast Real-Time PCR System(商品名、Applied Biosystems社製)を用いて、MYBPHのmRNAに対するreal-time PCRを行った。スタンダード用に逆転写し得られたcDNAを7段階希釈して調製したcDNAをスタンダードcDNAとしてreal-time PCRを行い、作製した検量線に基づき、MYBPHのmRNAの発現量の解析を行った。得られた解析結果は、配列番号3及び4に示す塩基配列からなるプライマーを用いて測定した内部標準遺伝子(36B4遺伝子)の発現量で補正し、相対的なmRNA発現量として表した。得られた結果を図3に示す。   Using the obtained cDNA as a template, mix with PCR reaction solution {Fast SYBR (trade name, Applied Biosystems), 1 μM Forward Primer (SEQ ID NO: 1), 1 μM Reverse Primer (SEQ ID NO: 2)}, 7500 Fast Real-time PCR was performed on MYBPH mRNA using Real-Time PCR System (trade name, manufactured by Applied Biosystems). Real-time PCR was performed using a cDNA prepared by diluting the cDNA obtained by reverse transcription for the standard in 7 steps as a standard cDNA, and the expression level of MYBPH mRNA was analyzed based on the prepared calibration curve. The obtained analysis results were corrected by the expression level of the internal standard gene (36B4 gene) measured using the primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, and expressed as relative mRNA expression levels. The obtained results are shown in FIG.

図1に示すように、運動開始から2か月目に、運動群でヒラメ筋重量が有意に増加した。しかし、図2に示すように、運動開始から2か月であっても、ヒラメ筋の筋力に有意差は確認できなかった。
また、図3に示すように、運動開始から1か月目に、運動群でMYBPHのmRNAの発現量が有意に増加した。
これらの結果は、筋形成時(運動開始から1か月程度)にMYBPH遺伝子の発現量が増加すると、運動開始から2か月目にヒラメ筋の重量が増加することを示している。すなわちこれらの結果は、ヒラメ筋の筋量が増加する過程のいずれかの段階でMYBPHの一過的な発現量の増加が必要であり、筋形成時にMYBPHの発現を増加させることができない個体は筋量及び運動機能を維持又は増強できないことを示唆するものである。
As shown in FIG. 1, the soleus weight increased significantly in the exercise group in the second month from the start of exercise. However, as shown in FIG. 2, no significant difference was found in the soleus muscle strength even after two months from the start of exercise.
In addition, as shown in FIG. 3, the expression level of MYBPH mRNA was significantly increased in the exercise group in the first month from the start of exercise.
These results indicate that when the expression level of the MYBPH gene increases during muscle formation (about 1 month from the start of exercise), the weight of the soleus muscle increases 2 months after the start of exercise. In other words, these results show that transient expression of MYBPH is required at any stage of the process of increasing soleus muscle mass, and individuals who cannot increase MYBPH expression during myogenesis This suggests that muscle mass and motor function cannot be maintained or enhanced.

試験例2 協働筋を切除した場合のMYBPHの発現量の測定
(1)足底筋の筋量の測定
C57BL/6Jマウス(オリエンタルバイオサービス社より購入、16週齢)を非施術群3匹と施術群3匹とに分けた。施術群のマウスのヒフク筋及びヒラメ筋を切除し(SA,Synergist Ablation手術)、足底筋への負荷を増加させた。
非施術群及び施術群のマウスを飼育し、施術群のマウスのヒフク筋及びヒラメ筋の切除から3日後に、各群のマウスから足底筋を採取した。採取した足底筋の筋量を測定し、すみやかに液体窒素で凍結し-80℃で保存した。測定した足底筋の筋量の結果を図4に示す。
Test example 2 Measurement of the expression level of MYBPH when the cooperative muscle is excised (1) Measurement of the muscle mass of the plantar muscle
C57BL / 6J mice (purchased from Oriental Bioservice, 16 weeks old) were divided into 3 non-treated groups and 3 treated groups. Mice and soleus muscles of the mice in the treatment group were excised (SA, Synergist Ablation operation) to increase the load on the plantar muscles.
Mice of the non-treated group and the treated group were bred, and plantar muscles were collected from the mice of each group 3 days after the excision of the scissor and soleus muscles of the treated group of mice. The muscle mass of the collected plantar muscles was measured, and immediately frozen with liquid nitrogen and stored at -80 ° C. The result of the measured muscle mass of the plantar muscle is shown in FIG.

(2)MYBPH遺伝子の発現量の測定
保存した足底筋におけるMYBPHのmRNAの発現量を試験例1と同様にして測定した。得られた結果を図5に示す。
(2) Measurement of expression level of MYBPH gene The expression level of MYBPH mRNA in the preserved plantar muscle was measured in the same manner as in Test Example 1. The obtained results are shown in FIG.

図4及び5に示すように、施術群で足底筋の重量が有意に増加するとともに、MYBPHのmRNAの発現量が有意に増加した。
足底筋の協働筋であるヒラメ筋及びヒフク筋を切除した場合、足底筋に大きな負荷がかかる。よって図4及び5に示す結果は、足底筋に大きな負荷をかけて短期間で筋量を増加させると、MYBPH遺伝子の発現量が増加することを示している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the weight of plantar muscles increased significantly in the treatment group, and the expression level of MYBPH mRNA increased significantly.
When the soleus and hifuku muscles, which are the cooperative muscles of the plantar muscles, are excised, a large load is applied to the plantar muscles. Therefore, the results shown in FIGS. 4 and 5 indicate that the expression level of the MYBPH gene increases when a large load is applied to the plantar muscles and the muscle mass is increased in a short period of time.

試験例3 尾懸垂後再接地した場合のMYBPHの発現量の測定
Balb/cマウス(チャールス・リバー社より購入、10週齢)を1週間の尾懸垂により後肢不活動状態とし、その後尾懸垂を解除した(再接地)。再接地から3日後にヒラメ筋を採取した。
尾懸垂直後のマウス、及び再接地後のヒラメ筋の筋量を測定し、すみやかに液体窒素で凍結し-80℃で保存した。測定したヒラメ筋の筋量の結果を図6に示す。
Test Example 3 Measurement of MYBPH expression level when re-grounding after tail suspension
Balb / c mice (purchased from Charles River, 10 weeks old) were deactivated by hindlimb suspension for 1 week, and then the tail suspension was released (reground). Soleus muscle was collected 3 days after re-grounding.
The muscle mass of the mouse after tail suspension and the soleus after re-grounding was measured, and immediately frozen with liquid nitrogen and stored at -80 ° C. The result of the measured amount of soleus muscle is shown in FIG.

(2)MYBPH遺伝子の発現量の測定
保存したヒラメ筋におけるMYBPHのmRNAの発現量を試験例1と同様にして測定した。得られた結果を図7に示す。
(2) Measurement of expression level of MYBPH gene The expression level of MYBPH mRNA in the preserved soleus muscle was measured in the same manner as in Test Example 1. The obtained results are shown in FIG.

図6及び7に示すように、再接地後にヒラメ筋の重量が有意に増加するとともに、MYBPHのmRNAの発現量が有意に増加した。
これらの結果は、尾懸垂直後に再接地させることで短期間で筋量を増加させた場合、筋量増加とともにMYBPH遺伝子の発現量も増加することを示している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the weight of soleus muscle significantly increased after re-grounding, and the expression level of MYBPH mRNA significantly increased.
These results indicate that when the muscle mass is increased in a short period of time by re-grounding after tail suspension, the expression level of the MYBPH gene increases with increasing muscle mass.

試験例4 骨格筋細胞の増殖・分化過程におけるMYBPHの発現量の測定
(1)mRNAの発現量の測定
マウス骨格筋由来細胞株C2C12を0.5×105cells/well又は1.5×105cells/wellとなるように24wellプレートに播種し(n=3)、10%ウシ胎児血清(FBS、AusGeneX)を含むDMEM培地{増殖培地、10%FBS-DMEM;10%FBS、1%Pen Strep(Gibco社製)}を用いて維持した。細胞の播種から24時間後に、増殖区の細胞サンプルを回収した(細胞密度:80%コンフルエント)。さらに、分化誘導区の細胞サンプルに対して、播種から48時間後(細胞密度:100%コンフルエント)に2%ウマ血清(HS、Kohjin Bio社製)を含むDMEM培地{分化誘導培地、2%HS-DMEM;2%HS、1%Pen Strep(Gibco社製)}を用いて分化誘導を施した。分化誘導から0時間後、8時間後、24時間後、48時間後、72時間後、及び120時間後に細胞サンプルを回収した。
Test Example 4 Measurement of MYBPH expression during skeletal muscle cell proliferation and differentiation (1) Measurement of mRNA expression Mouse skeletal muscle cell line C2C12 was measured at 0.5 × 10 5 cells / well or 1.5 × 10 5 cells / well. In a 24-well plate (n = 3) and DMEM medium containing 10% fetal bovine serum (FBS, AusGeneX) {growth medium, 10% FBS-DMEM; 10% FBS, 1% Pen Strep (Gibco) Made)}. 24 hours after seeding of the cells, cell samples in the growth area were collected (cell density: 80% confluent). Furthermore, DMEM medium (differentiation induction medium, 2% HS) containing 2% horse serum (HS, manufactured by Kohjin Bio) 48 hours after seeding (cell density: 100% confluent) for cell samples in the differentiation induction zone. -DMEM: 2% HS, 1% Pen Strep (Gibco)} was used to induce differentiation. Cell samples were collected 0 hours, 8 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, and 120 hours after differentiation induction.

回収した細胞サンプルからRNeasy Mini Kit(商品名、QIAGEN社製)を使用してTotal RNAを抽出し、試験例1と同様に逆転写反応を行い、MYBPHのmRNAの発現量の解析を行った。得られた解析結果は、配列番号5及び6に示す塩基配列からなるプライマーを用いて測定した内部標準遺伝子(GAPDH)の発現量で補正し、相対的なmRNA発現量として表した。このようにして得られた結果を図8に示す。
図8に示すように、MYBPHのmRNAの発現量は、骨格筋細胞の分化と共に増加した。
Total RNA was extracted from the collected cell samples using RNeasy Mini Kit (trade name, manufactured by QIAGEN), reverse transcription reaction was performed in the same manner as in Test Example 1, and the expression level of MYBPH mRNA was analyzed. The obtained analysis results were corrected with the expression level of the internal standard gene (GAPDH) measured using the primers consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 5 and 6, and expressed as relative mRNA expression levels. The results obtained in this way are shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the expression level of MYBPH mRNA increased with skeletal muscle cell differentiation.

(2)タンパク質の発現量の測定
マウス骨格筋由来細胞株C2C12を0.5×105cells/well又は1.5×105cells/wellとなるように6wellプレートに播種し(n=3)、10%ウシ胎児血清(FBS、AusGeneX)を含むDMEM培地{増殖培地、10%FBS-DMEM;10%FBS、1%Pen Strep(Gibco社製)}を用いて維持した。細胞の播種から24時間後に、増殖区の細胞サンプルを回収した(細胞密度:80%コンフルエント)。さらに、分化誘導区の細胞サンプルに対して、播種から48時間後(細胞密度:100%コンフルエント)に2%ウマ血清(HS、Kohjin Bio社製)を含むDMEM培地{分化誘導培地、2%HS-DMEM;2%HS、1%Pen Strep(Gibco社製)}を用いて分化誘導を施した。分化誘導から0時間後、8時間後、24時間後、48時間後、72時間後、及び120時間後に細胞サンプルを回収した。
(2) Measurement of protein expression level The mouse skeletal muscle cell line C2C12 was seeded on a 6-well plate at 0.5 × 10 5 cells / well or 1.5 × 10 5 cells / well (n = 3), and 10% bovine It was maintained using a DMEM medium {Growth medium, 10% FBS-DMEM; 10% FBS, 1% Pen Strep (Gibco)} containing fetal serum (FBS, AusGeneX). 24 hours after seeding of the cells, cell samples in the growth area were collected (cell density: 80% confluent). Furthermore, DMEM medium (differentiation induction medium, 2% HS) containing 2% horse serum (HS, manufactured by Kohjin Bio) 48 hours after seeding (cell density: 100% confluent) for cell samples in the differentiation induction zone. -DMEM: 2% HS, 1% Pen Strep (Gibco)} was used to induce differentiation. Cell samples were collected 0 hours, 8 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, and 120 hours after differentiation induction.

回収した各細胞サンプルと、1% Protease Inhibitor Cocktail(Sigma社製)を含むCelLytic M(商品名、Sigma社製)100μLとを混合し、-80℃で保存した。得られた混合液を15,000rpm、4℃で15分間遠心し、上清を回収してタンパク質溶液を調製した。タンパク質溶液の濃度を揃え、4×SDS Sample Bufferを添加し{タンパク質溶液:(Sample Buffer)=3:1(体積比))、99℃で10分間の熱処理を行った。   Each collected cell sample was mixed with 100 μL of CelLytic M (trade name, manufactured by Sigma) containing 1% Protease Inhibitor Cocktail (manufactured by Sigma) and stored at −80 ° C. The obtained mixed solution was centrifuged at 15,000 rpm and 4 ° C. for 15 minutes, and the supernatant was recovered to prepare a protein solution. The concentration of the protein solution was adjusted, 4 × SDS Sample Buffer was added (protein solution: (Sample Buffer) = 3: 1 (volume ratio)), and heat treatment was performed at 99 ° C. for 10 minutes.

SDSで処理したタンパク質溶液20μgについてSDS-PAGEを行い、メタノールで1分間処理したImmobilon-P(PVDF膜、Millipore社製)にタンパク質を転写した。転写後のPVDF膜をPVDF Blocking Reagent(商品名、TOYOBO社製)に浸し、室温にて1時間ブロッキング処理を行った。その後、抗MYBPH抗体(1:1000、Aviva Systems Biology社製)、抗ミオシン重鎖(以下、「MyHC」ともいう)抗体(1:600、Developmental studies hybridoma bank社製;MF20)、抗β-actin抗体(1:1000、Cell Signaling社製)を、それぞれに適した濃度になるようCan Get Signal Solution 1(商品名、TOYOBO社製)で希釈し、これらの溶液を用いて4℃、1晩の1次抗体処理を行った。
0.1%Tween20-TBS(T-TBS、Bio-Rad社製)でメンブレンを洗浄した後、抗ウサギIgG抗体(MYBPH及びβ-actin検出用、Cell signaling社製)又は抗マウスIgG抗体(MyHC検出用、Cell signaling社製)をCan Get Signal Solution 2(商品名、TOYOBO社製)で1000倍に希釈して2次抗体溶液を作成し、室温にて1時間の2次抗体処理を行った。T-TBSによる洗浄後、LumiGLO Reagent and Peroxide(商品名、Cell signaling社製)で5分間処理して化学発光を起こし、発光強度をChemiDoc XRS(商品名、Bio Rad社製)で測定し、MYBPH、MyHC及びβ-actinの発現量とした。
SDS-PAGE was performed on 20 μg of the protein solution treated with SDS, and the protein was transferred to Immobilon-P (PVDF membrane, manufactured by Millipore) treated with methanol for 1 minute. The transferred PVDF membrane was immersed in PVDF Blocking Reagent (trade name, manufactured by TOYOBO) and subjected to blocking treatment at room temperature for 1 hour. Then, anti-MYBPH antibody (1: 1000, manufactured by Aviva Systems Biology), anti-myosin heavy chain (hereinafter also referred to as “MyHC”) antibody (1: 600, manufactured by Developmental studies hybridoma bank; MF20), anti-β-actin The antibody (1: 1000, manufactured by Cell Signaling) is diluted with Can Get Signal Solution 1 (trade name, manufactured by TOYOBO) to a concentration suitable for each, and these solutions are used at 4 ° C overnight. Primary antibody treatment was performed.
After washing the membrane with 0.1% Tween20-TBS (T-TBS, manufactured by Bio-Rad), anti-rabbit IgG antibody (for detecting MYBPH and β-actin, manufactured by Cell signaling) or anti-mouse IgG antibody (for detecting MyHC) Cell Signal) was diluted 1000 times with Can Get Signal Solution 2 (trade name, manufactured by TOYOBO) to prepare a secondary antibody solution, which was then subjected to secondary antibody treatment at room temperature for 1 hour. After washing with T-TBS, treatment with LumiGLO Reagent and Peroxide (trade name, manufactured by Cell signaling) for 5 minutes causes chemiluminescence, and the luminescence intensity is measured with ChemiDoc XRS (trade name, manufactured by Bio Rad). And expression levels of MyHC and β-actin.

このようにして得られた結果を図9に示す。ここで図9の上段はβ-actinの発現量に対するMYBPHの発現量の相対値を示すグラフであり、下段はSDS-PAGE後にウェスタンブロッティングを実施し化学発光でバンドを検出した結果を示す図である。
図9に示すように、MYBPHの発現量は筋細胞の分化と共に増加した。
The results obtained in this way are shown in FIG. Here, the upper part of FIG. 9 is a graph showing the relative value of the expression level of MYBPH with respect to the expression level of β-actin. is there.
As shown in FIG. 9, the expression level of MYBPH increased with the differentiation of myocytes.

試験例5 骨格筋細胞におけるMYBPHの発現量及び筋管肥大に対する、RNA干渉の影響
(1)siRNA溶液の調製
MYBPHのmRNAに特異的に設計された、2種類のsmall interfering RNA(siRNA)溶液(MYBPH siRNA1及びMYBPH siRNA2)(Silencer Select Pre-designed and Validated siRNA、Ambion社製)及びネガティブコントロールsiRNA溶液(Silencer Select Negative Control #2 siRNA、Ambion社製)を終濃度25nMとなるよう調製した。
Test Example 5 Influence of RNA interference on MYBPH expression level and myotube hypertrophy in skeletal muscle cells (1) Preparation of siRNA solution
Two types of small interfering RNA (siRNA) solutions (MYBPH siRNA1 and MYBPH siRNA2) (Silencer Select Pre-designed and Validated siRNA, Ambion) and negative control siRNA solution (Silencer Select) specifically designed for MYBPH mRNA Negative Control # 2 siRNA (manufactured by Ambion) was prepared to a final concentration of 25 nM.

(2)mRNAの発現量の測定
マウス骨格筋由来細胞株C2C12を0.5×105cells/well又は1.5×105cells/wellとなるように24wellプレートに播種した(n=3)。
細胞の播種から24時間後に、前記siRNA溶液及びLipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent(商品名、Invitrogen社製)を用い、添付のプロトコルに従って下記に示すように、C2C12へsiRNAのトランスフェクションを実施した。
まず抗生物質無添加の10% FBS-DMEM 500μLを24wellプレートに添加した。そして、20μM siRNA保存溶液をOpti-MEM I Reduced-Serum Medium(商品名、Invitrogen社製)で300μM(終濃度の12倍)となるよう希釈した。一方Lipofectamine RNAiMAX Transfection ReagentをOpti-MEM I Reduced-Serum Medium(商品名、Invitrogen社製)で2%となるよう希釈した。これらの溶液それぞれを5分間静置した。その後両溶液を混合し、10分間反応させた。反応後の混合液100μLを24wellプレートに添加した。
(2) Measurement of mRNA expression level The mouse skeletal muscle-derived cell line C2C12 was seeded on a 24-well plate at 0.5 × 10 5 cells / well or 1.5 × 10 5 cells / well (n = 3).
24 hours after cell seeding, C2C12 was transfected with siRNA as described below using the siRNA solution and Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent (trade name, manufactured by Invitrogen) according to the attached protocol.
First, 500 μL of 10% FBS-DMEM without antibiotics was added to a 24-well plate. Then, the 20 μM siRNA stock solution was diluted with Opti-MEM I Reduced-Serum Medium (trade name, manufactured by Invitrogen) to 300 μM (12 times the final concentration). On the other hand, Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent was diluted to 2% with Opti-MEM I Reduced-Serum Medium (trade name, manufactured by Invitrogen). Each of these solutions was allowed to stand for 5 minutes. Thereafter, both solutions were mixed and reacted for 10 minutes. 100 μL of the mixed solution after the reaction was added to a 24-well plate.

siRNAトランスフェクション開始から24時間後(細胞密度:100%コンフルエント)、2%HS-DMEMを用いて細胞に分化誘導を施し、48、72、120時間後に細胞サンプルを回収した。
回収した細胞サンプルから、RNeasy Mini Kit(商品名、QIAGEN社製)を使用してTotal RNAを抽出し、試験例1と同様に逆転写反応を行い、MYBPHのmRNAの発現量の解析を行った。得られた解析結果は、内部標準遺伝子(GAPDH)の発現量で補正し、相対的なmRNA発現量として表した。
このようにして得られた結果を図10に示す。図10に示すように、RNA干渉により、MYBPHのmRNAの発現量は減少した。
24 hours after the start of siRNA transfection (cell density: 100% confluent), cells were induced to differentiate using 2% HS-DMEM, and cell samples were collected 48, 72, and 120 hours later.
Total RNA was extracted from the collected cell samples using RNeasy Mini Kit (trade name, manufactured by QIAGEN), reverse transcription reaction was performed in the same manner as in Test Example 1, and the expression level of MYBPH mRNA was analyzed. . The obtained analysis results were corrected by the expression level of the internal standard gene (GAPDH) and expressed as a relative mRNA expression level.
The results obtained in this way are shown in FIG. As shown in FIG. 10, the expression level of MYBPH mRNA decreased due to RNA interference.

(3)タンパク質の発現量の測定
マウス骨格筋由来細胞株C2C12を0.5×105cells/well又は1.5×105cells/wellとなるように6wellプレートに播種した(n=3)。細胞の播種から24時間後に、前記siRNA溶液及びLipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent(商品名、Invitrogen社製)を用いて前述の方法と同様にC2C12へsiRNAのトランスフェクションを実施した。そして、siRNAトランスフェクション開始から24時間後(細胞密度:100%コンフルエント)、2%HS-DMEMを用いて細胞に分化誘導を施し、48、72、120時間後に細胞サンプルを回収した。
回収した各細胞サンプルについて、試験例2と同様にMYBPH、MyHC及びβ-actinの発現量を測定した。このようにして得られた結果を図11(MYBPHの発現量)及び図12(MyHCの発現量)に示す。
図11及び12に示すように、RNA干渉により、MYBPH、及び骨格筋細胞の分化マーカーであるMyHCの発現量は減少した。
(3) Measurement of protein expression level The mouse skeletal muscle-derived cell line C2C12 was seeded on a 6-well plate at 0.5 × 10 5 cells / well or 1.5 × 10 5 cells / well (n = 3). 24 hours after cell seeding, C2C12 was transfected with siRNA in the same manner as described above using the siRNA solution and Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent (trade name, manufactured by Invitrogen). Then, 24 hours after the start of siRNA transfection (cell density: 100% confluent), cells were induced to differentiate using 2% HS-DMEM, and cell samples were collected 48, 72, and 120 hours later.
For each collected cell sample, the expression levels of MYBPH, MyHC and β-actin were measured in the same manner as in Test Example 2. The results thus obtained are shown in FIG. 11 (MYBPH expression level) and FIG. 12 (MyHC expression level).
As shown in FIGS. 11 and 12, the expression level of MYBPH and MyHC, which is a differentiation marker for skeletal muscle cells, decreased due to RNA interference.

(4)ミオシン重鎖の検出
マウス骨格筋由来細胞株C2C12を0.5×105cells/well又は1.5×105cells/wellとなるように6wellプレートに播種した(n=3)。細胞の播種から24時間後に、前記siRNA溶液及びLipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent(商品名、Invitrogen社製)を用い前述の方法と同様にC2C12へsiRNAのトランスフェクションを実施した。そして、siRNAトランスフェクション開始から24時間後(細胞密度:100%コンフルエント)、2%HS-DMEMを用いて細胞に分化誘導を施し、48、72、120時間後に細胞サンプルを回収した。
(4) Detection of myosin heavy chain The mouse skeletal muscle-derived cell line C2C12 was seeded on a 6-well plate at 0.5 × 10 5 cells / well or 1.5 × 10 5 cells / well (n = 3). 24 hours after cell seeding, C2C12 was transfected with siRNA in the same manner as described above using the siRNA solution and Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent (trade name, manufactured by Invitrogen). Then, 24 hours after the start of siRNA transfection (cell density: 100% confluent), cells were induced to differentiate using 2% HS-DMEM, and cell samples were collected 48, 72, and 120 hours later.

カルチャーカバーグラス(Poly-L-Lysine coat、松浪硝子工業社製)を底面に置き、Fibronectin(100倍希釈で使用、Sigma社製)でコーティングを行った6wellプレートに、回収した細胞を播種した。4%パラホルムアルデヒド・りん酸緩衝液(和光純薬工業社製)で細胞の固定した後、PBS(GIBCO社製)で細胞の洗浄を行った。その後、0.2% TritonX-100(Sigma社製)-PBS溶液を用いて、室温にて10分間細胞の可溶化処理を行った。PBSによる洗浄後、5%BSA(Sigma社製)-PBS溶液を用いて、室温にて30分間細胞のブロッキング処理を行った。その後、6μg/mLとなるよう抗MyHC抗体(1:600、Developmental studies hybridoma bank社製;MF20)を5%BSA-PBSで希釈し、この溶液を用いて室温にて1時間処理した。
PBSで洗浄した後、2次抗体溶液{Alexa Fluor 488 Donkey Anti-mouseIgG(Invitrogen社製)を5%BSA-PBSにより500倍に希釈した溶液}を用い、1時間の2次抗体処理を行った。
PBSによる洗浄後、Prolong Gold antifade reagent with DAPI(Invitrogen社製)を用いて細胞を封入し、細胞の形態観察と写真撮影を行い、筋管直径を測定した。筋管直径の測定は、オールインワン顕微鏡(商品名:BZ-9000、キーエンス社製)と付属の画像解析ソフトウェアを用い、1wellにつき5枚撮影した画像について、画像1枚あたり30本程度の筋管直径をそれぞれ測定し、平均値を算出した。
Cultured cover glass (Poly-L-Lysine coat, manufactured by Matsunami Glass Kogyo Co., Ltd.) was placed on the bottom, and the recovered cells were seeded on a 6-well plate coated with Fibronectin (used at 100-fold dilution, manufactured by Sigma). The cells were fixed with 4% paraformaldehyde / phosphate buffer (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and then washed with PBS (manufactured by GIBCO). Thereafter, the cells were solubilized for 10 minutes at room temperature using a 0.2% TritonX-100 (Sigma) -PBS solution. After washing with PBS, the cells were blocked for 30 minutes at room temperature using a 5% BSA (Sigma) -PBS solution. Thereafter, anti-MyHC antibody (1: 600, manufactured by Developmental studies hybridoma bank; MF20) was diluted with 5% BSA-PBS so as to be 6 μg / mL, and this solution was treated at room temperature for 1 hour.
After washing with PBS, the secondary antibody solution {Alexa Fluor 488 Donkey Anti-mouse IgG (manufactured by Invitrogen) was diluted 500-fold with 5% BSA-PBS} was used to treat the secondary antibody for 1 hour. .
After washing with PBS, cells were encapsulated using Prolong Gold antifade reagent with DAPI (manufactured by Invitrogen), cell morphology observation and photography were performed, and myotube diameter was measured. The myotube diameter was measured using an all-in-one microscope (trade name: BZ-9000, manufactured by Keyence Corporation) and the attached image analysis software, and about 30 myotube diameters per image for 5 images taken per well. Were measured, and the average value was calculated.

分化誘導から48時間後、72時間後及び120時間後の細胞の顕微鏡写真を図13に示す。ネガティブコントロールsiRNA溶液で処理した場合、分化誘導に伴い筋管が太くなった(例えば図13(b))。これに対し、MYBPH siRNA溶液で処理した場合、筋管が太くなりきれないまま、筋管が培養限界に達して剥がれてしまった(例えば図13(c)参照)。このように、MYBPHのmRNAの発現をRNA干渉により抑制することで、筋管の肥大が抑制された。
また、分化誘導から72時間後及び120時間後の平均筋管直径を図14に示す。図14に示すように、MYBPHのmRNAの発現をRNA干渉により抑制することで平均筋管直径が減少し、筋管の肥大が抑制された。
FIG. 13 shows micrographs of cells 48 hours, 72 hours and 120 hours after differentiation induction. When treated with a negative control siRNA solution, myotubes became thicker with differentiation induction (for example, FIG. 13 (b)). On the other hand, when treated with the MYBPH siRNA solution, the myotube reached the culture limit without being completely thickened and peeled off (see, for example, FIG. 13C). Thus, myotube hypertrophy was suppressed by suppressing the expression of MYBPH mRNA by RNA interference.
Moreover, the average myotube diameter after 72 hours and 120 hours after differentiation induction is shown in FIG. As shown in FIG. 14, by suppressing the expression of MYBPH mRNA by RNA interference, the average myotube diameter was decreased and myotube hypertrophy was suppressed.

試験例6 ゼブラフィッシュにおけるMYBPH遺伝子のノックアウト試験
(1)ゼブラフィッシュのMYBPH遺伝子の検索
マウス由来のMYBPH遺伝子と相同性を有する遺伝子をNCBI(National Center for Biotechnology Information、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)のHomoloGene検索を利用し、ゼブラフィッシュのMYBPH遺伝子の検索を行った。その結果ゼブラフィッシュは、それぞれ異なる染色体に存在する、2つの相同遺伝子(MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子)を有することを見出した。さらに、MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子の開始コドン近傍のシークエンスを行った。その結果、これらの遺伝子の塩基配列が、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)及びEnsembl(http://asia.ensembl.org/index.html)の情報と差異がないことを確認した。
そこで下記に示すように、これら2つの遺伝子全てをノックアウトした、ダブルノックアウトゼブラフィッシュを作製した。
Test example 6 Knockout test of MYBPH gene in zebrafish (1) Search for MYBPH gene in zebrafish NCBI (National Center for Biotechnology Information, http: //www.ncbi.nlm) Using the homoloGene search of .nih.gov /), the MYBPH gene of zebrafish was searched. As a result, it was found that zebrafish has two homologous genes (MYBPHa gene and MYBPHb gene) present in different chromosomes. Furthermore, the sequence near the start codon of MYBPHa gene and MYBPHb gene was performed. As a result, the base sequences of these genes differ from the information of NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) and Ensembl (http://asia.ensembl.org/index.html). Confirmed that there is no.
Therefore, as shown below, a double knockout zebrafish in which all these two genes were knocked out was prepared.

(2)TALEN mRNAの合成
MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子のノックアウト用TALエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)をコードしたプラスミド(和光純薬工業社製)を増幅し、増幅したTALENプラスミドを制限酵素処理反応液{各TALENプラスミド10μL、10×M buffer(TOYOBO社製)5μL、dH2O 34μL、制限酵素HindIII(TOYOBO社製)1μL}を用いて37℃で一晩制限酵素処理した。
得られた消化物をQIAquick PCR Purification Kit(商品名、Qiagen社製)を用いて精製した。そして、精製液を鋳型とし、mMESSAGE mMACHINE Kit(商品名、Applied Biosystems社製)を用いてRNA合成、キャップ構造付加、及びPolyA付加を行ったTALEN mRNAを作製した。ここで、混入したプラスミドを分解するためにDNase処理を行なった。
このようにして得られた産物をRNeasy MiniElute Cleanup Kit(商品名、Qiagen社製)を用いて精製し、TALEN mRNA精製液を得た。なお、TALEN mRNA精製液についてAgilent 2100 バイオアナライザ(商品名、Agilent Technologies社製)にて解析し、RNAが分解されていないことを確認した。
(2) Synthesis of TALEN mRNA
Amplification of MYBPHa gene and MYBPHb gene knockout TAL effector nuclease (TALEN) -encoded plasmid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the amplified TALEN plasmid was subjected to a restriction enzyme treatment solution {10 μL of each TALEN plasmid, 10 × M buffer (TOYOBO Co.) 5μL, dH 2 O 34μL, overnight restricted with 37 ° C. with the restriction enzyme Hin dIII (TOYOBO Co. Ltd.) 1 [mu] L}.
The obtained digest was purified using QIAquick PCR Purification Kit (trade name, manufactured by Qiagen). Then, using the purified solution as a template, TALEN mRNA subjected to RNA synthesis, cap structure addition, and PolyA addition was prepared using mMESSAGE mMACHINE Kit (trade name, manufactured by Applied Biosystems). Here, DNase treatment was performed to decompose the contaminated plasmid.
The product thus obtained was purified using RNeasy MiniElute Cleanup Kit (trade name, manufactured by Qiagen) to obtain a purified TALEN mRNA solution. The purified TALEN mRNA was analyzed with an Agilent 2100 bioanalyzer (trade name, manufactured by Agilent Technologies), and it was confirmed that RNA was not degraded.

(3)TALEN mRNAのマイクロインジェクション
MYBPHa特異的TALEN mRNA及びMYBPHb特異的TALEN mRNAの両方を含むインジェクション溶液{TALEN(L)MYBPHa mRNA 3μL、TALEN(R)MYBPHa mRNA 3μL、TALEN(L)MYBPHb mRNA 3μL、TALEN(R)MYBPHb mRNA 3μL、フェノールレッド溶液 2μL、dH2O 6μL}を調製し、1細胞期の胚(卵黄を除く)に数nLずつゼブラフィッシュ100匹程度にインジェクションした。ここで、TALEN mRNAを含まないインジェクション溶液を打ち込むコントロール群100匹程度に対しても、同様のインジェクション操作を行った。
インジェクション後の胚(受精卵)には、未受精卵が混入することがある。また、インジェクション操作によりダメージを受け、死卵が発生することがある。そこで、1日につき2回ずつ、死卵の除去を行なった。
(3) Microinjection of TALEN mRNA
Injection solution containing both MYBPHa-specific TALEN mRNA and MYBPHb-specific TALEN mRNA {TALEN (L) MYBPHa mRNA 3 μL, TALEN (R) MYBPHa mRNA 3 μL, TALEN (L) MYBPHb mRNA 3 μL, TALEN (R) MYBPHb mRNA 3 μL, A phenol red solution 2 μL, dH 2 O 6 μL} was prepared and injected into about 100 zebrafish of several nL at a time in one cell stage embryos (excluding egg yolk). Here, the same injection operation was performed on about 100 control groups in which an injection solution containing no TALEN mRNA was injected.
An embryo (fertilized egg) after injection may be mixed with an unfertilized egg. In addition, it may be damaged by the injection operation and a dead egg may be generated. Therefore, the dead eggs were removed twice a day.

受精から5日後に、顕微鏡下で仔魚の形態及び行動を観察し、動画撮影を行った。その結果を図15に示す。ここで図15(a)はコントロール群のゼブラフィッシュの顕微鏡写真を示し、図15(b)はTALEN mRNAをマイクロインジェクションしたゼブラフィッシュの顕微鏡写真を示す。
図15(a)に示すコントロール群のゼブラフィッシュは形態及び行動はいずれも正常であった。これに対して図15(b)に示すように、ゼブラフィッシュにTALEN mRNAをマイクロインジェクションした場合、運動能力の低い個体が出現することが確認された。
Five days after fertilization, the morphology and behavior of the larvae were observed under a microscope, and a video was taken. The result is shown in FIG. Here, FIG. 15 (a) shows a micrograph of zebrafish in the control group, and FIG. 15 (b) shows a micrograph of zebrafish microinjected with TALEN mRNA.
The zebrafish in the control group shown in FIG. 15 (a) was normal in both form and behavior. On the other hand, as shown in FIG. 15 (b), when TALEN mRNA was microinjected into zebrafish, it was confirmed that individuals with low exercise ability appeared.

(4)T7エンドヌクレアーゼ1アッセイ
TALEN mRNAのマイクロインジェクション後5日間生育した仔魚のうち、コントロール群の個体から1匹、ダブルノックアウト群の個体から運動機能が低下した個体を3匹回収した。
回収したサンプルから、Dneasy blood & tissue mini kit(商品名、Qiagen社製)を用いて、ゲノムDNAを抽出した。抽出したゲノムDNAを鋳型とし、Tks Gflex DNA Polymerase(商品名、タカラバイオ社製)、並びにMYBPHa遺伝子検出用プライマー(配列番号7及び8)及びMYBPHb遺伝子検出用プライマー(配列番号9及び10)を含むPCR反応液{2×Gflex PCR buffer(商品名、タカラバイオ社製)1μL、100μM Forwardプライマー0.1μL、100μM Reverseプライマー0.1μL、dH2O 23μL、Tks Gflex DNA Polymerase(商品名、タカラバイオ社製)1μL}を用いてPCRを行い、MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子の第1エキソン周辺を増幅した。PCR条件は、(94℃1分)→(98℃10秒→MYBPHa:54℃/MYBPHb:58℃ 15秒→68℃1分20秒)×38サイクル→68℃3分→4℃とした。
(4) T7 endonuclease 1 assay
Of the larvae that grew for 5 days after microinjection of TALEN mRNA, 1 individual from the control group and 3 individuals with reduced motor function were recovered from the double knockout group.
Genomic DNA was extracted from the collected samples using a Dneasy blood & tissue mini kit (trade name, manufactured by Qiagen). Using extracted genomic DNA as a template, including Tks Gflex DNA Polymerase (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.), MYBPHa gene detection primer (SEQ ID NO: 7 and 8) and MYBPHb gene detection primer (SEQ ID NO: 9 and 10) PCR reaction solution {2 × Gflex PCR buffer (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) 1 μL, 100 μM Forward primer 0.1 μL, 100 μM Reverse primer 0.1 μL, dH 2 O 23 μL, Tks Gflex DNA Polymerase (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) 1 μL} was used to amplify the vicinity of the first exon of the MYBPHa gene and the MYBPHb gene. PCR conditions were (94 ° C. for 1 minute) → (98 ° C. for 10 seconds → MYBPHa: 54 ° C./MYBPHb: 58 ° C. for 15 seconds → 68 ° C. for 1 minute 20 seconds) × 38 cycles → 68 ° C. for 3 minutes → 4 ° C.

得られたPCR産物をQIAquick PCR Purification Kit(Qiagen社製)を用いて精製した。精製したPCR産物200ngを含むT7エンドヌクレアーゼ1反応液{10×NEB2 Buffer(NEW ENGLAND BioLabs社製)1.9μL、(dH2O+サンプル溶液):17.1μL}を調製し、95℃10分→(95℃から85℃まで-2℃/秒で冷却)→(85℃から25℃まで-0.3℃/秒で冷却)→25℃10秒→22℃のMelting反応及びre-annealing反応を行った。その後、各サンプル(19μL)にT7エンドヌクレアーゼ1(NEW ENGLAND BioLabs社製)を1μLずつ添加し、37℃15分のT7エンドヌクレアーゼ1処理を行った。
T7エンドヌクレアーゼ1処理を行ったサンプルについて、1%アガロースゲルを用いて電気泳動を行い、BioDoc-It 220 Imaging System(商品名、ビーエム機器社製)を用いてDNAバンドを撮影した。その結果を図16に示す。なお図16(a)はMYBPHa遺伝子について、図16(b)はMYBPHb遺伝子についての結果をそれぞれ示す。
The obtained PCR product was purified using QIAquick PCR Purification Kit (manufactured by Qiagen). Prepare T7 endonuclease 1 reaction solution {200 × NEB2 Buffer (manufactured by NEW ENGLAND BioLabs), 1.9 μL, (dH 2 O + sample solution): 17.1 μL} containing 200 ng of the purified PCR product, 95 ° C. for 10 minutes → (95 Melting reaction and re-annealing reaction were carried out at -2 ° C / second from 85 ° C to 85 ° C-> (cooled at -0.3 ° C / second from 85 ° C to 25 ° C)-> 10 seconds-25 ° C. Thereafter, 1 μL of T7 endonuclease 1 (manufactured by NEW ENGLAND BioLabs) was added to each sample (19 μL), and T7 endonuclease 1 treatment was performed at 37 ° C. for 15 minutes.
The sample treated with T7 endonuclease 1 was subjected to electrophoresis using a 1% agarose gel, and a DNA band was photographed using BioDoc-It 220 Imaging System (trade name, manufactured by BM Instruments Co., Ltd.). The result is shown in FIG. FIG. 16 (a) shows the results for the MYBPHa gene, and FIG. 16 (b) shows the results for the MYBPHb gene.

図16に示すように、コントロール個体から抽出したゲノムDNAには、ミスマッチのある2本鎖DNAが存在しない。すなわち、T7エンドヌクレアーゼ1によるゲノムDNAのミスマッチでの切断は起こらず、MYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子由来のバンドが複数検出されることはなかった。
一方、Talen mRNAによりMYBPHa遺伝子及びMYBPHb遺伝子をノックアウトした場合、運動機能が低下した全ての個体で2本鎖DNAにはミスマッチが存在する。そのため、ミスマッチが存在するDNAのミスマッチ部でT7エンドヌクレアーゼにより切断されるため、PCR増幅産物のバンドの他に、低分子量の小さいバンドが2本検出された。
As shown in FIG. 16, there is no mismatched double-stranded DNA in the genomic DNA extracted from the control individual. That is, cleavage by genomic DNA mismatch by T7 endonuclease 1 did not occur, and multiple bands derived from the MYBPHa gene and MYBPHb gene were not detected.
On the other hand, when the MYBPHa gene and the MYBPHb gene are knocked out by Talen mRNA, there is a mismatch in the double-stranded DNA in all individuals with reduced motor function. For this reason, since the mismatch portion of the DNA in which the mismatch exists is cleaved by T7 endonuclease, two low-molecular-weight bands were detected in addition to the PCR amplification product band.

以上のように、運動機能が低下した個体では骨格筋由来のMYBPH遺伝子の発現が抑制される。したがって、運動機能とMYBPH遺伝子の発現レベルとの間に相関性があることが確認された。   As described above, the expression of the MYBPH gene derived from skeletal muscle is suppressed in individuals with reduced motor function. Therefore, it was confirmed that there is a correlation between the motor function and the expression level of the MYBPH gene.

試験例7 マウスの運動試験後のヒフク筋におけるMYBPH遺伝子の発現量の測定
10週齢の雄性C57BL/6Jマウス(日本チャールズリバーより購入)に対して1週間の予備飼育を行って環境に馴化させた後、トレッドミル走行運動に慣れさせるためのトレーニングを下記の通り5日間行った。

1日目:10m/分(15分)→15m/分(15分)
2日目:10m/分(10分)→15m/分(20分)
3日目:15m/分(15分)→20m/分(15分)
4日目:15m/分(5分)→20m/分(15分)→25m/分(10分)
5日目:15m/分(5分)→20m/分(10分)→25m/分(15分)
Test Example 7 Measurement of the expression level of MYBPH gene in cypress muscle after exercise test of mice
10 weeks old male C57BL / 6J mice (purchased from Charles River Japan) were trained for 1 week to acclimate to the environment, and then trained to acclimate to the treadmill running exercise for 5 days as follows went.

Day 1: 10m / min (15min) → 15m / min (15min)
Day 2: 10m / min (10min) → 15m / min (20min)
Day 3: 15m / min (15min) → 20m / min (15min)
Day 4: 15m / min (5min) → 20m / min (15min) → 25m / min (10min)
Day 5: 15m / min (5min) → 20m / min (10min) → 25m / min (15min)

その後、体重が等しくなるようにマウスを3群に分けた(N=4/群)。このうち2群には走行速度25m/分の走行運動を30分間行った。残りの1群は安静群とした。
運動群は運動1時間後及び6時間後に解剖し、各群のヒフク筋を採取した。
Thereafter, the mice were divided into 3 groups so that the body weights were equal (N = 4 / group). Of these, two groups were run for 30 minutes with a running speed of 25m / min. The remaining one group was a rest group.
The exercise groups were dissected 1 hour and 6 hours after exercise, and the cypress muscles of each group were collected.

RNA抽出キット(商品名:RNeasy Fibrous Kit、QIAGEN社製)を用いて、ヒフク筋からTotal RNAを抽出した。Total RNAの品質チェックには、BioAnalyzer(Agilent technology社製)を用い、全てのサンプルのRIN(RNA integrity number)値が7.0以上でマイクロアレイに十分な品質であることを確認した。
品質チェック後のTotal RNAを用いて以下の要領でマイクロアレイを実施した。アレイスライドはAgilent社製Mouse SurePrint G3を用いた。ラベル化cRNAの調製は、Agilent社のプロトコルに従って実施した。ハイブリダイゼーション及び洗浄後のアレイスライドは、速やかに窒素充填して遮光し、北海道システム・サイエンス株式会社に依頼してスキャンを行った。
スキャン後、QC reportから全てのアレイスライドに技術的な問題がないことを確認し、データの解析を行った。解析ソフトウェアGeneSpringを用い、Agilent推奨の75%法(Scaling)で正規化を実施した。その後、運動後1時間群、運動後6時間群におけるMYBPHのシグナル値を安静群と比較した。その結果を表3に示す。
Total RNA was extracted from cypress muscle using an RNA extraction kit (trade name: RNeasy Fibrous Kit, manufactured by QIAGEN). For the total RNA quality check, BioAnalyzer (manufactured by Agilent technology) was used, and it was confirmed that the RIN (RNA integrity number) value of all the samples was 7.0 or more and the quality was sufficient for microarrays.
Using the total RNA after the quality check, microarray was performed as follows. As the array slide, Agilent SurePrint G3 manufactured by Agilent was used. The labeled cRNA was prepared according to the Agilent protocol. The array slides after hybridization and washing were immediately filled with nitrogen and shielded from light, and scanned by requesting Hokkaido System Science Co., Ltd.
After scanning, the QC report confirmed that all array slides had no technical problems and analyzed the data. Normalization was performed using the 75% method (Scaling) recommended by Agilent, using the analysis software GeneSpring. Thereafter, the signal value of MYBPH in the 1 hour group after exercise and the 6 hour group after exercise was compared with that in the rest group. The results are shown in Table 3.

表3に示すように、マウスにトレッドミル運動を負荷すると、MYBPH遺伝子の発現量が増加した。   As shown in Table 3, when the mouse was loaded with treadmill exercise, the expression level of the MYBPH gene increased.

試験例1〜7に示すように、MYBPH又はMYBPH遺伝子の発現レベルと、運動機能との間に相関性がある。よって、MYBPH又はMYBPH遺伝子を含む本発明のマーカーは、運動機能、筋量、骨格筋細胞の分化の程度、及び筋管肥大の程度の指標とすることができる。   As shown in Test Examples 1 to 7, there is a correlation between the expression level of the MYBPH or MYBPH gene and the motor function. Therefore, the marker of the present invention containing MYBPH or MYBPH gene can be used as an indicator of motor function, muscle mass, degree of skeletal muscle cell differentiation, and degree of myotube hypertrophy.

Claims (8)

個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子を含む、運動機能の評価用マーカー。   A marker for evaluating motor function, comprising myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same. 個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子を含む、筋量の評価用マーカー。   A marker for evaluating muscle mass, comprising myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same. 個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子を含む、骨格筋細胞の分化評価用マーカー。   A marker for evaluating the differentiation of skeletal muscle cells, comprising skeletal muscle-derived myosin binding protein H collected from an individual or a gene encoding the same. 個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子を含む、筋管肥大の評価用マーカー。   A marker for evaluating myotube hypertrophy comprising myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same. 個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、
測定した発現レベルに基づいて個体の運動機能を評価する、
運動機能の評価方法。
Measuring the expression level of myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same,
Evaluate the individual's motor function based on the measured expression level,
Evaluation method of motor function.
個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、
測定した発現レベルに基づいて筋量を評価する、
筋量の評価方法。
Measuring the expression level of myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same,
Evaluate muscle mass based on measured expression levels,
Evaluation method of muscle mass.
個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、
測定した発現レベルに基づいて骨格筋細胞の分化の程度を評価する、
骨格筋細胞の分化の評価方法。
Measuring the expression level of myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same,
Evaluate the degree of differentiation of skeletal muscle cells based on the measured expression level,
A method for evaluating differentiation of skeletal muscle cells.
個体から採取された骨格筋由来のミオシン結合タンパク質H又はこれをコードする遺伝子の発現レベルを測定し、
測定した発現レベルに基づいて筋管肥大の程度を評価する、
筋管肥大の評価方法。




Measuring the expression level of myosin binding protein H derived from skeletal muscle collected from an individual or a gene encoding the same,
Evaluate the degree of myotube hypertrophy based on the measured expression level,
Evaluation method of myotube hypertrophy.




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