MEPE、DMP1の分解、および兄弟Asarm-Peptides（Minhibins）の放出：Asarm-Peptides（S）は、催眠のミネラル化の欠陥に直接関与しています

X染色体上のエンドペプチダーゼとのホモロジーを伴うリン酸塩調節遺伝子）およびDMP1（象牙質マトリックスタンパク質1）の変異は、それぞれX結合された低リン血症リケット（hyp）および常染色体型低ホスファアテミックリケット（ARHR）をもたらします。マトリックスへのPHEXの細胞外ホスホグリコプロテイン（MEPE）への特異的結合は、小プロテアーゼ耐性MEPEペプチド[酸性セリンおよびアスパラギン酸リッチMEPE関連モチーフ（ASARM）ペプチド]の放出を調節します。ASARMペプチドは、DMP1 [MEPE関連の小さなインテグリン結合リガンド、N結合糖タンパク質（兄弟）タンパク質]でも発生するミネラル化の強力な阻害剤（ミンヒビン）です。これらのペプチドが鉱化作用の欠陥に直接関与しているかどうかは不明です。したがって、これを調べるために、骨髄間質細胞（BMSC）共培養モデル、ASARMペプチド、抗アサーム抗体、および小さな合成フェックスペプチド（SPR4; 4.2 kDa）を使用しました。表面プラズモン共鳴（SPR）および2次元（1）H/（15）N核磁気共鳴は、SPR4ペプチドのASARMペプチドへの特異的結合を示しました。21日間個別に培養すると、HYP BMSCは野生型（WT）と比較して鉱化の減少を示しました（-87％、p <0.05）。共培養されると、催眠細胞とwt細胞の両方が鉱化に失敗しました。ただし、SPR4ペプチドまたは抗アサーム中和抗体で治療された類型BMSCの共培養（誇大宣伝およびwt）または正常に抗アサーム中和抗体。ASARMペプチドで処理したWT BMSCは、SPR4ペプチドまたは抗吸収性中和抗体なしで適切に鉱化することができませんでした。ASARMペプチド処理により、PHEX mRNAおよびタンパク質（-80％、P <0.05）が減少し、SPR4ペプチド同時治療はASARMペプチドを結合することによりこれを逆転させました。SPR4ペプチドは、主要な破骨細胞および骨芽細胞分化遺伝子の発現におけるASARMペプチド媒介の変化も逆転させました。Hyp CalvariaeとBMSCのウエスタンブロットは、WTと比較してMEPEとDMP1タンパク質の両方の大規模な分解を明らかにしました。MEPEとDMP-1の分解とASARMペプチドの放出は、誇張芽細胞とosteoclastの分化の変化の主な原因であると結論付けています。

Mutations in PHEX (phosphate-regulating gene with homologies to endopeptidases on the X chromosome) and DMP1 (dentin matrix protein 1) result in X-linked hypophosphatemic rickets (HYP) and autosomal-recessive hypophosphatemic-rickets (ARHR), respectively. Specific binding of PHEX to matrix extracellular phosphoglycoprotein (MEPE) regulates the release of small protease-resistant MEPE peptides [acidic serine- and aspartate-rich MEPE-associated motif (ASARM) peptides]. ASARM peptides are potent inhibitors of mineralization (minhibins) that also occur in DMP1 [MEPE-related small integrin-binding ligand, N-linked glycoprotein (SIBLING) protein]. It is not known whether these peptides are directly responsible for the mineralization defect. We therefore used a bone marrow stromal cell (BMSC) coculture model, ASARM peptides, anti-ASARM antibodies, and a small synthetic PHEX peptide (SPR4; 4.2 kDa) to examine this. Surface plasmon resonance (SPR) and two-dimensional (1)H/(15)N nuclear magnetic resonance demonstrated specific binding of SPR4 peptide to ASARM peptide. When cultured individually for 21 d, HYP BMSCs displayed reduced mineralization compared with wild type (WT) (-87%, P < 0.05). When cocultured, both HYP and WT cells failed to mineralize. However, cocultures (HYP and WT) or monocultures of HYP BMSCs treated with SPR4 peptide or anti-ASARM neutralizing antibodies mineralized normally. WT BMSCs treated with ASARM peptide also failed to mineralize properly without SPR4 peptide or anti-ASARM neutralizing antibodies. ASARM peptide treatment decreased PHEX mRNA and protein (-80%, P < 0.05) and SPR4 peptide cotreatment reversed this by binding ASARM peptide. SPR4 peptide also reversed ASARM peptide-mediated changes in expression of key osteoclast and osteoblast differentiation genes. Western blots of HYP calvariae and BMSCs revealed massive degradation of both MEPE and DMP1 protein compared with the WT. We conclude that degradation of MEPE and DMP-1 and release of ASARM peptides are chiefly responsible for the HYP mineralization defect and changes in osteoblast-osteoclast differentiation.