МВТР состоит из 1480 аминокислот и имеет две симметричные части, каждая из которых включает 6 мембранно-связанных участков и АТФ-фиксирующий домен, крупный несимметричный регуляторный R-домен . R-домен несет многочисленные сайты для фосфорилирования [37]. Первичный продукт трансляции имеет молекулярный вес 130 килоДальтон (форма А) и становится функционально активным, только претерпев гликолизирование и фосфорилирование. Молекулярный вес зрелого продукта (форма С) составляет 170 кД [38].
МВТР обнаружен в эпителиальных клетках всех органов, пораженных при МВ, - дыхательных путях, поджелудочной железе, потовых железах, кишечнике, семявыносящих протоках. Более 50% зрелого МВТР находится в апикальной мембране эпителиальных клеток. Остальной белок сосредоточен в эндоплазматическом ретикулуме и эндоплазматических везикулах. Известно, что перемещение МВТР происходит в эндоплазматических везикулах. Попав в апикальную мембрану, белок не находится там постоянно, а может выходить из мембраны и мигрировать в цитоплазме в составе везикулов, образование и перемещение которых сам же и регулирует [39, 40].
МВТР является мембранным каналом для активного транспорта ионов хлора, а также регулятором абсорбции ионов натрия. Нарушение функции МВТР в эпителиальных клетках бронхиального дерева блокирует транспорт ионов хлора и увеличивает абсорбцию ионов натрия, следствием чего является снижение или полное прекращение секреции жидкости через апикальную мембрану эпителиальных клеток (рис. 21-2) [41, 42]. Вырабатываемый в бронхах секрет обезвоживается и становится более густым и вязким, тогда как уровень очистки (клиренса) на поверхности реснитчатого эпителия резко снижается. Биохимические нарушения, связанные с основным дефектом при муковисцидозе, провоцируют развитие бактериальной колонизации. Присоединению и в последующем колонизации микроорганизмов способствуют изменения характера секрета, повышенная осмолярность в легких при муковисцидозе, a также измененный состав гликоконъюгатов эпителиальных клеток. В то же время изменение осмолярности среды в просвете бронхов приводит к снижению активности защитных противомикробных систем на клеточном и молекулярном уровнях (рис. 21-3).