Bestrophins sono una famiglia di canali ionici conservata attraverso specie variano da batteri a esseri umani1. In esseri umani, del gene BEST1 , localizzato sul cromosoma 11q12.3, codifica per la proteina di membrana Bestrophin-1 (BEST1) che si esprime principalmente nella membrana basolaterale delle cellule epitelio retinico del pigmento del occhi2,3 ,4. Composto da 585 aminoacidi, il primo ~ 350 di cui sono altamente conservati tra specie e contenere la sua regione transmembrana, BEST1 agisce come un CaCC in esseri umani1,5,6. Inoltre, gli omologhi BEST1 nei polli e Klebsiella pneumoniae entrambi funzionano come homopentamers7,8, suggerendo un alto livello di conservazione nel corso dell'evoluzione.
In esseri umani, oltre 200 mutazioni del gene BEST1 sono stati clinicamente collegate ad un gruppo di malattie di degenerazione retinica denominato bestrophinopathies1,9. Cinque bestrophinopathies specifici sono stati segnalati, compreso la malattia di Best, distrofia vitelliforme di adulto-inizio, Vitreoretinocoroidopatia autosomica dominante, autosomica recessiva Bestrofinopatia e retinite pigmentosa3,4 ,10,11,12,13,14. Queste malattie, che conducono ad una riduzione della vista e persino cecità, sono attualmente incurabili. Al fine di sviluppare trattamenti terapeutici e medicina potenzialmente personalizzata, è fondamentale per capire come queste mutazioni malattia-causanti BEST1 influenzano la funzione e la struttura del BEST1 canale15. Per questi scopi, i ricercatori devono ottenere canali purificata bestrophin (wild-type e/o mutante) e condotta in vitro analisi5,8.
Il primo passo fondamentale è l'espressione di canali bestrophin da specie superiori in cellule di mammifero. Come baculovirus trasduzione di cellule HEK293-F (sistema BacMam) è un metodo potente per esprimere heterologously membrana proteine16,17, questo protocollo utilizza un vettore di BacMam ottimizzato (pEG BacMam) per robusta espressione della destinazione della proteina18, che in questo caso è un omologo mammifero bestrophin. Questo vettore è stato utilizzato per l'espressione di varie proteine di membrana, tra cui i recettori accoppiati a proteine G, recettori nucleari e altri canali ion18. C'è inoltre la prova che le proteine prodotte sono adatte per cristallografia18. Con alti livelli di espressione in cellule HEK293-F, le proteine possono essere purificate poi mediante cromatografia; in particolare, nel caso di bestrophins, affinità e la cromatografia di esclusione dimensionale può essere utilizzati.
Una volta che questo protocollo è messa a punto per un canale di bestrophin, la proteina purificata possa poi essere analizzata per la sua funzione e la struttura attraverso il doppio strato lipidico planare e cristallografia a raggi x, rispettivamente5,8. Complessivamente, queste tecniche forniscono una potente pipeline per indagini strutturali e funzionali di bestrophins e altri canali ionici.