Ce dernier est essentiel pour le transport des protéines de stockage vers les vacuoles, des organites spécialisés dans les plantes à graines.
L’évolution a commencé par l’insertion d’une courte séquence d’acides aminés dans la structure de VAMP72, rendue possible grâce à l’épissage alternatif.
Cette insertion, contenant un motif tyrosine non canonique, a entraîné un changement partiel de la localisation de la protéine, lui permettant de passer de la voie sécrétoire classique à une fonction de transport vacuolaire dans le réseau trans-Golgi.
Par la suite, l’insertion est devenue plus acide et a développé un motif de diléucine, ce qui a renforcé l’interaction de VAMP72 avec le complexe adaptateur AP-4.
Ces modifications successives ont conduit à l’émergence de VAMP727, favorisant ainsi l’évolution d’un système de transport efficace, désormais observé dans les plantes à graines.
Les plantes à graines, notamment le soja, sont conçues pour stocker d’importantes quantités de protéines dans des vacuoles.
Ces protéines ne servent pas seulement à alimenter la croissance des jeunes pousses, mais constituent également une source essentielle de protéines non seulement pour l’homme, mais aussi pour le bétail.
Ce mécanisme unique de stockage des protéines dans les vacuoles est une caractéristique distinctive des plantes, n’ayant pas d’équivalent dans le règne animal ou fongique.
Pour répondre à la question de l’apparition de cette voie de transport vacuolaire, une étude récente dirigée par le professeur Takashi Ueda de l’Institut national de la biologie de base et le professeur agrégé Masaru Fujimoto de l’Université de Tokyo a mis en évidence les étapes moléculaires clés derrière cet avancement.
Leurs recherches révèlent que l’évolution de VAMP72 vers VAMP727, par le biais de modifications spécifiques, a créé un nouveau mécanisme permettant le transport efficace des protéines dans les vacuoles, essentiel pour l’accumulation massive de ces nutriments au cours du développement des graines.
Les travaux de l’équipe se sont concentrés sur la voie évolutive de VAMP7, notamment en comparant les séquences d’acides aminés de VAMP72 à travers diverses espèces végétales.
Grâce à cette approche, ils ont réussi à reconstituer l’évolution de VAMP72, d’une fonction originelle de sécrétion à un rôle spécialisé dans le trafic vacuolaire.
Leurs résultats suggèrent que cette transition a été marquée par une acquisition progressive d’inclusions acides, permettant à VAMP72 de modifier sa localisation et de renforcer ses interactions avec AP-4.
Ainsi, la transformation de VAMP72 en VAMP727 ne résulte pas d’une évolution linéaire, mais d’une série d’adaptations moléculaires stratégiques, ouvrant la voie à un transport vacuolaire unique, qui joue un rôle fondamental dans le développement des graines.
