Membranremodellering är avgörande för cellulära processer som endocytos, cellmigration och morfogenes, och regleras av BAR-domäninnehållande proteiner. Dessa proteiner binder till membraner genom sina böjda ytor och samordnar ofta aktinpolymerisering via interaktion med signalmolekyler. Det här examensarbetet syftade till att optimera kloning, uttryck och rening av tre F-BAR-domän innehållande proteiner—CIP4, srGAP2 och CeTOCA-1—för funktionell och strukturell analys med hjälp av liposomer och cryo-elektronmikroskopi (cryo-EM). Konstruktioner med olika fusionstags (GST, SUMO3-eGFP, NT*) uttrycktes i E. coli. En fosfatbuffert med hög salthalt förbättrade tydligt löslighet och utbyte av CIP4 NT*, även om viss heterogenitet återstod. Cryo-EM visade att CIP4 WT, men inte CIP4 NT*, bildade membrantubuli, vilket tyder på att NT*-taggen kan hämma förmågan att deformera membran. srGAP2:s F-BAR-domän, som funktionellt beter sig som en I-BAR-domän genom att inducera utåtriktad kurvatur, band starkt till liposomer men gav inga tolkbara cryo-EM-bilder, troligen på grund av instabilitet efter proteasklyvning. CeTOCA-1:s SH3-domän renades framgångsrikt och är redo för framtida interaktionsstudier. Utveckling av cirkulära nanodiscar föreslås som ett nästa steg för att studera BAR-proteiner i mer naturliga membranmiljöer. Studien belyser de utmaningar som är förknippade med arbete på BAR-domänproteiner och vikten av optimerade strategier för uttryck och rening i strukturella studier.

Membrane remodeling is fundamental to cellular processes such as endocytosis, migration, and morphogenesis, and is tightly regulated by BAR domain-containing proteins. These proteins bind to membranes through their curved surfaces and often coordinate actin polymerization via interactions with signaling molecules. This thesis focused on optimizing the cloning, expression, and purification of three F-BAR domain-containing proteins—CIP4, srGAP2, and CeTOCA-1—to enable functional and structural analysis using liposomes and cryo-electron microscopy (cryo-EM). Constructs were designed using various fusion tags (GST, SUMO3-eGFP, NT*) and expressed in E. coli. A high-salt phosphate buffer significantly improved the solubility and yield of CIP4 NT*, although residual heterogeneity remained. Cryo-EM screening revealed that CIP4 WT, but not CIP4 NT*, formed membrane tubules, suggesting that the NT*-tag may hinder membrane remodeling. The srGAP2 F-BAR domain, which functionally resembles an I-BAR domain by inducing outward curvature, showed strong liposome binding but failed to produce interpretable cryo-EM images, likely due to instability after protease cleavage. The SH3 domain of CeTOCA-1 was successfully purified for future affinity-based interaction studies. Additionally, the development of circular nanodiscs is proposed as a next step for studying BAR proteins in more native-like membrane environments. These findings highlight the challenges of working with BAR domain proteins and emphasize the importance of optimizing construct design and purification strategies for high-resolution structural studies.