Énergie libérée par la machinerie de fusion SNAREpin

> La fusion membranaire est un meca-nisme ubiquitaire, qui est a la base de nombreux phenomenes physiologiques fondamentaux tels que la fecondation d'un ovule par un spermatozoide, le developpement musculaire, l'infection virale, ou encore l'ensemble du trafic vesiculaire au sein des cellules eucaryo-tes [1, 2]. Tous ces processus impliquent que deux compartiments cellulaires, ini-tialement separes et chacun delimite par une membrane biologique, entrent en contact puis mettent en commun leurs composants lipidiques et cytosoliques. Les membranes biologiques etant des structures naturellement tres stables, les evenements de fusion ne peuvent se produire spontanement et necessitent l'intervention de proteines specialisees, qui vont aider a surmonter les barrieres energetiques de chaque etape, condui-sant a la fusion membranaire [3]. Ces etapes comprennent : (1) le rapproche-ment des membranes ; (2) la rupture de leur structure en bicouche (avec passage eventuel par un intermediaire d'hemifusion ou les feuillets externes des bicouches ont fusionne tandis que les feuillets internes demeurent sepa-res), et (3) la creation d'un pore de fusion permettant le passage des com-poses solubles. Les SNARE orchestrent la fusion membranaire lors du trafic vesiculaire Dans le cas du trafic vesiculaire intra-cellulaire, la fusion membranaire est orchestree par les proteines SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor), dont les plus etudiees et les mieux caracterisees sont les SNARE neuronales plexe t-SNARE, situe dans la membrane cible, permet de rapprocher, deformer et ainsi melanger les deux membranes. Ces complexes v-SNARE/t-SNARE, qui creent un pont transitoire entre les deux membranes destinees a fusionner et au sein desquels chaque SNARE est ancree dans une bicouche distincte, sont appeles SNAREpins (ou complexes trans-SNARE). Lorsque la fusion est achevee, les complexes SNARE se retrouvent ancres dans une seule et meme bicouche, resultat de la fusion des deux, et forment une tresse d'helices α completement structuree (complexes cis-SNARE). impliquees dans la fusion des vesicules de neurotransmetteurs avec la membrane plasmique presynaptique [4]. Un modele mecanistique pour la fusion des vesicules synaptiques a emerge, et est desormais utilise afin d'expliquer la fusion induite par les SNARE dans d'autres routes du transport intracellu-laire [5]. Les vesicules sont tout d'abord arrimees a la membrane cible (target) par les proteines Rab et les facteurs d'attachement. Ensuite, un assemblage de type « fermeture eclair » entre la proteine v-SNARE, qui reside dans la membrane de la vesicule, et le com-NOUVELLE Figure 1. Schema de principe de l'appareil de forces entre surfaces (SFA). Le SFA mesure la force entre deux surfaces de mica recouvertes des bicouches a etudier en fonction de la distance qui les separe. La distance est obtenue par un systeme d'interferometrie de type Fabry-Perot, avec une resolution de 0,1 nm. La force est deduite de la deformation d'un ressort a flexion connecte a l'une des deux surfaces, avec une precision de 1 μN. Distance Force Lumiere blanche Deflexion du ressort Franges d'interference Bicouches deposees sur du mica argente Article disponible sur le site