Neurophysiologie : synapse
Vésicules synaptiques : cycle des vésicules synaptiques
Amarrage (docking) et amorçage (priming)
Protéines impliquées

Protéines impliquées dans les étapes d'amarrage et d'amorçage

Complexe SNARE

1. Le complexe SNARE (Soluble N-ethylmaleimide-factor Attachment REceptor), formé au niveau de la zone active (ZA) est en grande partie responsable :

• 

  de l'amarrage et de l'amorçage,
• de la fusion des vésicules synaptiques.

a. La v-SNARE, i.e. v pour vésicule, est la synaptobrévine (VAMP2) qui est une R-SNARE.

b. Les deux t-SNARE (t pour target, cible) sur la membrane présypatique sont des Q-SNARE 

• la syntaxine-1,
• SNAP-25.

2. Le processus d'amarrage (docking) et d'amorçage (priming) est un continuum qui produit un complexe SNARE plus ou moins zippé, i.e. trans signifiant que les SNARE sont sur des membranes opposées.

Le complexe cis-SNARE, est un complexe où les SNARE sur la même membrane.

3. Ce processus conduit au modèle des VS ( modèle LS/DS) dans :

• un état lâchement amarré et amorcé (LS ou loosely docked and primed state) dans lequel les complexe SNARE ne sont que partiellement zippés,
• un état étroitement amarré et amorcé (TS ou tightly docked and primed), dans lequel la fermeture éclair s'est refermé sur une plus grande distance.

4. L'interaction α-synucléine/Vamp2 amarrerait aussi le les VS à la membrane ( interaction α-synucléine/Vamp2).

Rôles des protéines Munc

1. Les processus menant à la fusion VS sont étroitement contrôlés par plusieurs protéines solubles et de la ZA qui régulent l'amarrage et l'amorçage du VS comme :

• Munc13 et Munc18/sec1,
• CAPS ou Calcium-dependent Activator Protein for Secretion dans les ganglions de la racine dorsale ou DRG (Paralogs of the Calcium-Dependent Activator Protein for Secretion Differentially Regulate Synaptic Transmission and Peptide Secretion in Sensory Neurons 2018 et Localization of the Priming Factors CAPS1 and CAPS2 in Mouse Sensory Neurons Is Determined by Their N-Termini 2022).

3. La suppression des protéines de la famille Munc13 ou des protéines SNARE, provoque :

• 

  une perte des VS attachées à la membrane (≤ 1,6 nm de la membrane de la ZA),
• une forte réduction du nombre de VS à une distance d'environ 2 à 4 nm de la membrane de la ZA,
• une accumulation de VS à une distance d'environ 8 à 10 nm de l'a ZA, i.e. distance supérieure à celle de l'engagenent des protéines SNARE.

Senseurs calciques
et amarrage

L'activité neuronale durable exige une réalimentation rapide des vésicules synaptiques afin que la transmission synaptique soit fiable.

La recherche du capteur de calcium d'amarrage est toujours en cours et plusieurs sont des candidats possibles :

• Munc13,
• les synaptotagmines 3 et 7,
• Doc2,
• CAPS.

Et la complexine ?

1. La complexine (Cplx) est une protéine cytosolique α-hélicoïdale qui se lie :

• au complexe SNARE,
• à deux molécules de la synaptotagmine (Syt1) qui interagissent simultanément avec deux interfaces de liaison sur les côtés opposés du complexe SNARE pour créer une interface tripartite SNARE-complexine-synaptotagmine, i.e. SNARE-Cplx-Syt1 (interface tripartite SNARE-Cplx-Syt1).

2. Cplx aurait plusieurs rôles selon les différents modèles ( modèles de régulation des SNARE par la complexine/synaptotagmine) :

• aide au ciblage des vésicules synaptiques (VS) sur les sites de libération,
• facilitation du nombre et de la vitesse de libération évoquée,
• verrouillage (clamping en anglais) des VS dans un état partiellement zippé pour limiter leur libération spontanée ( modèles de régulation des SNARE par la complexine/synaptotagmine).

Un des modèles les plus décrits de la régulation des SNARE stipule qu'en présence de Ca⁺⁺, la synaptotagmine, protéine de la vésicule de transport, déplace la complexine, permettant au complexe SNARE d'attacher la vésicule de transport à la membrane présynaptique pour entamer la fusion ( modèles de régulation des SNARE par la complexine/synaptotagmine).

Retour à l'amarrage et à l'amorçage