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

Vue d'ensemble de VAMP7

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 :

• dérivées, en général, des endosomes tardifs et des lysosomes,
• mais aussi, de l'appareil de Golgi.

Elles joue ainsi un rôle dans diverses fonctions cellulaires :

• phagocytose, mitose, migration cellulaire,
• réparation et croissance des membranes, croissance des neurites lors du développement neuronal,
• biosynthèse des autophagosomes,
• dégradation des cargos via la fusion autophagosomes/lysosomes,
• exocytose lysosomale et autophagosomale.

Structure de VAMP7

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 ( inactivation du complexe SNARE).

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),

• La stabilisation de cette structure fermée nécessite au moins les résidus 126 à 160 du domaine SNARE.
• Les résidus leucine 43 et tyrosine 45 du domaine longin sont essentiels à cette interaction.

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 ( cf. figure au-dessus).

Rôles de VAMP7