Les SNARE et la fusion membranaire

Pour qu’une vésicule fusionne avec l’organite cible, les couches lipidiques des deux membranes doivent se trouver à moins d’un point situé à cinq nanomètres l’une de l’autre.

Dans cette proximité, les lipides s’écoulent d’une bicouche à l’autre en déplaçant les molécules d’eau autour de la membrane. Ce processus énergétiquement défavorable nécessite des protéines de fusion spécialisées appelées SNARE.

Les SNARE sont des protéines transmembranaires avec des motifs hélicoïdaux qui catalysent la fusion membranaire.

Les SNARE existent en ensembles complémentaires dans la vésicule et les membranes cibles sous forme de v-SNARE et t-SNARE.

Les domaines hélicoïdaux des SNARE t et v s’enroulent l’un autour de l’autre pour former un complexe trans-SNARE qui initie la fusion membranaire. L’énergie libérée lors de la formation du complexe trans-SNARE verrouille les deux membranes ensemble.

Lorsque les côtés cytosoliques des bicouches se rapprochent, ils expulsent les molécules d’eau à l’interface. Maintenant, les molécules lipidiques s’écoulent librement d’un feuillet à l’autre, formant une tige de connexion.

Pendant l’hémifusion, les lipides du feuillet externe se mélangent pour élargir la zone de fusion. Lorsque la bicouche nouvellement formée se rompt, la fusion est complète.

Les SNARE peuvent rester dans la membrane sous forme de complexes stables jusqu’à ce qu’ils soient nécessaires pour de nouveaux cycles de transport membranaire.

La NSF, une ATPase hexamère, catalyse le désassemblage des SNARE. Cette protéine en forme d’anneau alimente les complexes SNARE par son centre pour dissocier les SNAREs t et v.