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Fusion membranaire : protéines SNARE
Protéines R-SNARE : VAMP
VAMP7 : structure et activation

Sommaire
définition

VAMP7 (également appelé VAMP insensible à la neurotoxine tétanique, TI-VAMP, Tetanus neurotoxin Insensitive-VAMP ou SYBL1, Synaptobrevin-like protein 1), R-SNARE, i.e. contenant une arginine (R) dans la couche 0 du motif SNARE, est une v-SNARE (v pour vésiculaire) impliquée dans la fusion vésiculaire, en particulier des lysosomes.

Vue d'ensemble de VAMP7

R-SNARE et Q-SNARE
R-SNARE et Q-SNARE
(Figure : vetopsy.fr d'après Baker et coll)

VAMP7 (également appelé VAMP insensible à la neurotoxine tétanique, TI-VAMP, Tetanus neurotoxin Insensitive-VAMP ou SYBL1, Synaptobrevin-like protein 1) est impliquée dans la fusion des vésicules :

Elles joue ainsi un rôle dans diverses fonctions cellulaires :

Structure de VAMP7

Structure des protéines SNARE
Structure des protéines SNARE
(Figure : vetopsy.fr d'après Hong et Lev)

1. VAMP7, dont la principale iosforme est VAMP7A, comprend :

  • un domaine longin, motif coiled-coil N-terminal,
  • un domaine SNARE,
  • un domaine transmembranaire (TM ou TMD) C-terminal.

La famille des protéines SNARE à domaine longin comprend aussi YKT6 et SEC22B (Structure and function of longin SNAREs 2015).

Ce domaine est un domaine régulateur important pour la fusion du complexe trans-SNARE et donc la fusion membranaire (loupe inactivation du complexe SNARE).

VAMP7A et VAMP7B
VAMP7A et VAMP7B
(Figure : vetopsy.fr d'après Tian et coll)

2. Une isoforme de VAMP7A, VAMP7B, dépourvue du domaine longin, peut inhiber la fusion autophagosome-lysosome en améliorant l'interaction de VAMP7A et STX17 (DIPK2A promotes STX17- and VAMP7-mediated autophagosome-lysosome fusion by binding to VAMP7B 2020).

  • VAMP7B se lie au domaine SNARE de STX17 de manière compétitive avec VAMP7A via son domaine C terminal.
  • DIPK2A (DIvergent Protein Kinase domain 2A), une protéine localisée dans les lysosomes perturbe leur interaction.

DIPK2A favorise la fusion autophagosome/lysosome en améliorant l'interaction STX17-VAMP7A.

Activation de VAMP7

1. VAMP7 adopte une conformation majoritairement fermée en solution, qui ne nécessite a priori aucun régulateur contrairement à Ykt6, ce qui lui permet son déplacement au sein de la cellule.

Le domaine longin interagit avec le propre domaine SNARE de VAMP7 pour auto-inhiber la protéine elle-même (The Longin SNARE VAMP7/TI-VAMP Adopts a Closed Conformation 2010),

VAMP7 et ses interactions
VAMP7 et ses interactions
(Figure : vetopsy.fr d'après Daste et coll)

2. La phosphorylation de la tyrosine 45 (Y45) de β3 provoque la transition de sa position fermée à la position ouverte (Increased activity of the Vesicular Soluble N-Ethylmaleimide-sensitive Factor Attachment Protein Receptor TI-VAMP/VAMP7 by Tyrosine Phosphorylation in the Longin Domain 2013).

Toutefois, la configuration fermée de VAMP7 n'empêche pas la formation du complexe trans-SNARE , mais la retarde seulement car VAMP7 peut encore interagir in vitro avec ses partenaires de la membrane plasmique t-SNARE, i.e. la syntaxine 1A et SNAP-25, bien que dans une moindre mesure que VAMP7 sans domaine longin.

3. L'inhibition de l'assemblage du complexe SNARE est renforcée par la liaison à Varp (Vps9- ankyrin repeat protein), un GEF et un effecteur de la petite GTPase Rab21 (The binding of Varp to VAMP7 traps VAMP7 in a closed, fusogenically inactive conformation 2012).

Varp, par un domaine C-terminal riche en répétitions d'ankyrine, se lie à la conformation fermée de VAMP7 et la stabilise en interagissant simultanément avec les domaine longin et SNARE et les domaines coiled-coil (loupe cf. figure au-dessus).

Rôles de VAMP7