Гликопротеин-P (ABCB1): структурно-функциональная организация, молекулярно-генетические механизмы регуляции активности, молекулярный механизм действия и клиническое значение при множественной лекарственной устойчивости

Автор: Цейликман В.Э., Шатилов В.А., Жуков М.С., Патрикян Г.Н., Хайбулин Т.Л.

Журнал: Вестник Челябинского государственного университета. Образование и здравоохранение @vestnik-csu-obrazovaniye-i-zdravookhraneniye

Рубрика: Медицина

Статья в выпуске: 1 (33), 2026 года.

Бесплатный доступ

Гликопротеин-P (ABCB1) является ключевым компонентом системы биозащиты организма, опосредуя ATP-зависимый транспорт широкого спектра ксенобиотиков и лекарственных веществ. Данный обзор посвящен анализу структурно-функциональных характеристик этого трансмембранного белка семейства ABC-транспортеров. Описана молекулярная архитектура гликопротеина-P. Обсуждаются механизмы регуляции экспрессии белка на уровне транскрипции через ядерные рецепторы (PXR, CAR), а также посттрансляционные модификации, определяющие его активность и чувствительность к действию индукторов и ингибиторов. Анализируется клиническое значение гликопротеина-P в контексте множественной лекарственной устойчивости при онкологических заболеваниях, а также его роль в фармакокинетике и биодоступности терапевтических препаратов.

Гликопротеин-p, abc-транспортеры, множественная лекарственная устойчивость, ксенобиотики, фармакокинетика, лекарственные взаимодействия

Короткий адрес: https://sciup.org/170213132

IDR: 170213132   |   УДК: 616-092.9   |   DOI: 10.47475/2409-4102-2026-33-1-84-97

Glycoprotein-P (ABCB1): structural-functional organization, molecular-genetic mechanisms of activity regulation, molecular mechanism of action and clinical significance in multiple-drug resistance

P-glycoprotein (ABCB1) is a key component of the body’s biodefense system, mediating ATP-dependent transport of a wide range of xenobiotics and drugs. This review analyzes the structural and functional characteristics of this transmembrane protein of the ABC transporter family. The molecular architecture of P-glycoprotein is described. The mechanisms of transcriptional regulation of protein expression via nuclear receptors (PXR, CAR) are discussed, as well as the post-translational modi cations that determine its activity and sensitivity to inducers and inhibitors. The clinical signi cance of P-glycoprotein in the context of multidrug resistance in cancer, as well as its role in the pharmacokinetics and bioavailability of therapeutic drugs, are analyzed.

Текст научной статьи Гликопротеин-P (ABCB1): структурно-функциональная организация, молекулярно-генетические механизмы регуляции активности, молекулярный механизм действия и клиническое значение при множественной лекарственной устойчивости

Введение. Гликопротеин-P (P-gp, ABCB1) представляет собой один из наиболее исследуемых и физиологически значимых трансмембранных транспортных белков в организме человека. Принадлежа к семейству ATP-связывающих кассетных транспортеров (ABC-транспортеров), этот белок выполняет критическую роль в защите организма от ксенобиотиков, обеспечивая детоксикацию и элиминацию токсических соединений. Историческое открытие гликопротеина-P связано с исследованием феномена множественной лекарственной устойчивости (MDR) в опухолевых клетках, однако последующие исследования продемонстрировали его фундаментальное значение для функционирования гистогематических барьеров, включая гематоэнцефалический, гемато-тестикулярный и плацентарный барьеры.

Двойственная функция гликопротеина-P определяет его исключительное значение для современной фармакологии и терапевтики. С одной стороны, этот белок осуществляет защитную функцию, предотвращая накопление липофильных соединений в чувствительных тканях и обеспечивая выведение потенциально токсических веществ. С другой стороны, этот же механизм является причиной клинически значимой резистентности к противоопухолевым препаратам и другим терапевтическим средствам, существенно ограничивая эффективность лечения. Понимание структурных особенностей, механизмов регуляции и функциональных характеристик гликопротеи-на-P необходимо для рационального проектирования новых лекарственных препаратов и оптимизации существующей терапевтической практики. Данная обзорная статья представляет комплексный анализ современных знаний о гликопроте-ине-P, включая его молекулярную организацию, механизмы регуляции, участие в биотрансформа- ции ксенобиотиков и роль в развитии лекарственной резистентности при онкологических заболеваниях.

Общая информация по гликопротеину-P. Гликопротеин-P (Pgp, ABCB1), принадлежит к надсемейству ATP-связывающих кассетных транспортеров (ABC-транспортеров), и представляет собой один из ключевых трансмембранных транспортных белков. Он играет ведущую роль в защите организма от ксенобиотиков и активно учувствует в выведении токсинов. Был открыт при исследовании феномена множественной лекарственной устойчивости (MDR) опухолевых клеток, P-гликопротеин впоследствии был идентифицирован как критический компонент гисто-гематических барьеров, определяющий фармакокинетику и биодоступность широкого спектра терапевтических средств [3].

Физиологическая функция гликопротеина-P заключается в ATP-зависимом выведении липофильных соединений из клетки, что предотвращает их накопление в чувствительных тканях. Белок экспрессируется на апикальной мембране эпителиальных клеток кишечника, гепатоцитов, проксимальных канальцев почек, а также в эндотелии гематоэнцефалического, гематотестикуляр-ного и плацентарного барьеров. Такая локализация позволяет гликопротеину-P контролировать процессы всасывания, распределения и выведения субстратов, выступая первой линией биохимической защиты [38].

Этот же механизм, обеспечивающий физиологическую детоксикацию, лежит в основе клинически значимой резистентности к химиотерапевтическим препаратам при онкологических заболеваниях, существенно ограничивая эффективность терапии [3].

Структурно гликопротеина-P представляет собой гликозилированный белок массой около

170 кДа, состоящий из двух симметричных половин, каждая из которых включает трансмембранный домен, формирующий пору для транспорта, и цитоплазматический нуклеотид-связывающий домен. Широкий спектр субстратов P-гликопротеина — от противоопухолевых агентов и антибиотиков до сердечных гликозидов и иммунодепрессантов — объясняется наличием объемного гидрофобного субстрат-связывающего кармана, способного взаимодействовать с разнородными молекулами [4]. Экспрессия и активность белка регулируются комплексно, включая контроль на уровне транскрипции через ядерные рецепторы (PXR, CAR), а также посттрансляционные модификации, что делает его чувствительным к действию индукторов и ингибиторов, часто обуславливая значимые лекарственные взаимодействия [9].

Гликопротеин-P является центральным элементом системы биотрансформации и элиминации ксенобиотиков, а его двойственная роль, от поддержания гомеостаза до опосредования лекарственной резистентности определяет необходимость всестороннего изучения для рационального проектирования лекарственной терапии.

Строение гликопротеина-P. Как уже упоминалось гликопротеин-P (Pgp, ABCB1) представляет собой трансмембранный белок массой приблизительно 170 кДа, состоящий из 1280 аминокислотных остатков и принадлежащий к подсемейству B (MDR/TAP) обширного семейства ATP-связыва-ющих кассетных транспортеров (ABC-транспортеров) [3]. Структурная организация гликопро-теина-P является повторяющейся и симметричной, что отражает общий принцип построения ABC-транспортеров. Белок состоит из двух гомологичных половин, каждая из которых включает гидрофобный трансмембранный домен (ТМД) и цитоплазматический нуклеотид-связывающий домен (НСД). Эти два домена образуют минимальную функциональную единицу транспортера [4].

Каждый ТМД образован шестью альфаспира-лями, пронизывающими стенку клетки, в сумме 12 трансмембранных сегментов. Гидрофобные спирали формируют обширную полость внутри мембраны, так называемый «субстратсвязываю-щий карман», характеризующийся высокой пластичностью. Эта полость выстлана преимущественно ароматическими и гидрофобными остатками, что предопределяет способность гликопро- теина-P взаимодействовать с чрезвычайно широким спектром лиофильных соединений различной химической природы [5]. Важно отметить, что в формировании кармана участвуют спирали как с одной, так и с другой половины белка, что обеспечивает кооперативность при связывании.

Нуклеотид-связывающие домены расположены в цитоплазме и содержат высоко консервативные мотивы Уокера A, Уокера B и ABC-сигнатуру (C-петлю), необходимые для связывания и гидролиза АТФ. НСДs представляют собой глобулярные структуры, которые в процессе каталитического цикла образуют плотный димер, сближаясь по типу «голова-к-хвосту». Этот димер служит молекулярным двигателем, преобразующим химическую энергию гидролиза АТФ в механическую работу конформационных перестроек трансмембранных доменов [3; 27].

Между ТМД и НСД расположены так называемые внутриклеточные шарнирные домены (или домены сцепления, ICD), которые играют критическую роль в передаче сигнала от НСД к ТМД. Эти структуры, обогащенные остатками глютамина и глутаминовой кислоты, функционируют как эластичные «рычаги», обеспечивая координированное движение спиралей при смене конформаций белка [42].

Важным аспектом является N-гликозилирование гликопротеина-P. Белок содержит три потенциальных сайта гликозилирования (аспарагиновые остатки) во внеклеточной петле между трансмембранными сегментами 1 и 2. Присоединение сложных олигосахаридных цепей общей массой около 10 кДа, обеспечивает правильный фолдинг, стабильность белка в мембране, и защищает его от протеолиза [7].

Согласно современным данным, полученным методами криоэлектронной микроскопии, в отсутствие субстрата и АТФ гликопротеин-P преимущественно находится в «инвертированной» конформации с открытием субстрат-свя-зывающего кармана внутрь клетки. Связывание субстрата в гидрофобной полости индуцирует конформационные изменения, облегчающие последующее связывание АТФ. Димеризация НСД и гидролиз двух молекул АТФ запускает изменение конформации — переход в «наружную» конформацию с резким снижением аффинности к субстрату и его высвобождением во внеклеточную среду. Завершение цикла и диссоциация продуктов гидролиза (АДФ и неорганического фосфата) возвращают белок в исходное состояние [27; 34].

Регуляция активности гликопротеин-P представляет из себя многоуровневую и сложно организованную систему затрагивающую такие процессы как транскрипцию, трансдукцию сигнала, посттрансляционные модификации, внутриклеточный транспорт до локализации в мембране и субстрат-зависимые механизмы («выкачивание» субстратных молекул из клетки). Исходя из выше сказанного представляется разумным понимать, что активность ABCB1 регулируется не только на генетическом, но и на динамическом уровне его расположения и модуляции конформационных возможностей при взаимодействии с лигандными молекулами.

Регуляция активности и транспортировка гликопротеина-P. В настоящее время можно выделить 2 основных уровня регуляции активности ABCB1:

  • 1)    Транскрипционная регуляция

Наиболее интересным, обеспечивающим «быстрый» динамический ответ, механизмом транскрипционной регуляций ABCB1 является его активация посредством ядерного рецептора — прег-нан-X-рецептора (PXR/NR1I2) или/и конститутивного андростанового рецептора (CAR, NR1I3). Данный механизм является наиболее «биологически логичной» т. к. PXR выполняет роль сенсора большинства различных цитотоксических соединений, активируемых его напрямую, а CAR имеет более высокую специфичность и направлен на выявление производных андростанов (видовая специфичность) и некоторых производных схожих с фенобарбиталом, различных ингибиторов ферменты 1 и 2 стадии метаболизма лекарств, обеспечивающих не прямую активацию, возможно «критическую» индукцию экспрессии ABCB1. Механизм активации через действия PXR проявляется в связывании с гидрофобными лигандами, их «освобождении» от HSP90 и HSP70 и последующей гетеродимеризации с ретиноидным внутриклеточным рецептором X (RXR). Так как в промоторной области гена ABCB1 содержатся последовательность, ассоциированная с данным гетеродимером PXR-RXR, то это запускается механизм транскрипции мРНК ABCB1, а именно конформационное изменение ДНК-связывающе-го домена PXR. В зависимости от «предшественника» активация может происходить либо через XREM (PXR), либо через PBREM (CAR) элементы промоутера. Также PXR-RXR комплекс трансду-цирует сигнал опосредованно через коактиватор стероидного рецептора 1, 2 и 3 (SRC1/2/3) с собственной гистоновой ацетилтрансферазой (HAT), что способствуют модуляции сигнала через различные вторичные мессенджеры, такие как CBP, p300, CARM1 и PRMT1. Таким образом происходит формирование каскадного механизма, опосредованного только PXR [45].

Активация синтеза гликопротеина-P через NF-κB играет центральную роль при развитии лекарственной резистентности. Сам механизм опосредованный через NF-κB представляет из себя «антикаскадный путь» и инициируется различными факторами. Так, одним из возможных механизмов является активация рецепторов PRRs и TNF, что приводит к индукции TRADD, который, в свою очередь, привлекает сигнальный белок RIP1 и TRAF2. Они же в свою очередь активируют TAK1, которая далее фосфорилирует IKK, специфически фосфорилируя IκBα. «Активная» IκBα, косвенным путем через убиквитирование, способствует высвобождению и транслокации NF-κB. Также активация NF-κB через TNFα возможно посредством активации NOS и изоформы ПКCβ2, которые по средствам различных вторичных мессенджеров активирует NF-κB для усиления транскрипции ABCB1. Еще одним механизмом регулирование ABCB1 является воздействие сульфофорана, который вызывает окислительный стресс и тем самым активирует нейропротектор-ный молекулярного сенсор окислительного стресса, ядерный фактора эритроидного происхождения 2-подобного 2 (Nrf2), он косвенно активирует NF-κB посредствам сигналов через p53 и p38. Также индукция синтеза ABCB1 опосредована через активацию посредствам избыточной секреции глутамата, который воздействуя на NMDA активирует фосфолипазу A2, она в свою очередь высвобождает арахидоновую кислоту которая модифицируясь под действием COX-2 в простагландин E2 через рецептор EP-1, который активирует NF-κB [20].

Индукция транскрипции гена ABCB1 может происходить посредством глюкокортикоидного рецептора, т. к. содержит четко идентифицированный GRE в своей промоторной последовательности. Данный аспект этой регуляции заключается в формировании своеобразного ответа на адаптационный механизм опосредованный ги-поталамо-гипофизарно-надпочечниковой осью.

Так в условиях хронического стресса происходит повыше ние уровня мРНК ABCB1 в коре надпочечников, ассоциированных с уменьшением концентрации кортикостероидов в самих клетках, что указывает на ответный адаптационный механизм при общем адаптационном механизме. Индукция транскрипции, посредством данной системы, представляет собой образования комплекса лиганд-рецептор с последующей гетеродимеризацией с HSP90, через FKBP5 взаимодействие, обеспечивающее правильное складывание комплекса и его ядерную транслокацию [33; 47].

NF-κB связывается с ассоциированным участком в промоторной области гена, включая ABCB1. Стоит отметить что данные пути активируют не только синтез P-гликопротеина, но и ряд генов, участвующих в метаболизме различных соединений, обладающих цитотоксичностью, например, ферментов и другие транспортных белков.

  • 2)    Посттрансляционные модификации

Наиболее часто фосфорилирование является «переключателем» активности различных метаболических путей. Гликопротеин-Р не стал исключением, так были обнаружены множественные сайты фосфорилирования в структуре ABCB1, в частности в «R-подобном» домене связывающим между собой трансмембранные домены. Одним из ферментов участвующим в данном катализе является протеинкиназа C, которая фосфорилирует ABCB1 по серинам 661, 667 и 671 в «R-подобном» домене. Протеинкиназа A также может фосфорилировать ABCB1, серины в положении 667 и 671. Более того, казеинкиназа 2 фосфорилирует до пяти сайтов ABCB1 в внутри «R-подобного» домена, сходным образом с PKC и PKA. Также стимулирование фосфорилирования гликопроте-ина-Р связанно с ГТФ. Так, внутриклеточное соотношение АТФ/ГТФ имеет отчётливое влияние на статус его фосфорилирования, а в совокупности с теоретической способностью протинкина-зы-G также фосфорилировать по определенным сериновым остаткам (в зависимости от треои-ниновых) и участие NOS в активации гуанилат-циклазной системы, ассоциированной с изменением активности ABCB1, то молекулярно-био-химический/физиологический смысл таких механизмов заключается в регуляции АТФ-азной активности ABCB1. А учитывая противоречивые данные о влиянии фосфорилирования на активность ABCB1, возможно предположить, что в совокупности с увеличением активности гликопро- теина-Р вследствие истощение не ферментативных систем, в частности, глутатиона, и индукции экспрессии накопление перекиси водорода и прочих АФК, а также активации НАДФН-оксидазы, сопряженной с генерацией синтеза АТФ и по совместительству главным механизмом генерации АФК в митохондриях, указывает на способность перекрестной регуляции между различными механизмами и их разной интенсивности, обеспечивающих энергетический статус клетки и активности ABCB1 [2; 42].

Обратным процессом, деактивирующим гли-копротеин-Р, но связанным с фосфорилированием является MAPK и, в частности, RSK1. Активация данного каскадного механизма MEK-ERK-RSK приводит к фосфорилированию фермента UBE2R1 по остатку треонина 162 и запускает процесс его деградации, однако при распознавании ABCB1 FBXO15, убиквитированию подвергается последний. Специфичность его дальнейшей деградации проявляется в распознавании полиубиквитинированого продукта приводящее к расщеплению 26S протеасомой. Регулирующим фактором данного механизма выступает SKP1, что, ассоциировавшись с FBXO15, дополнительно фосфорилирует и инактивирует UBE2R1, при этом эффективность убиквитинирования ABCB1 снижается, что приводит к его сохранению [26].

Помимо выше описанного посттрансляционного фосфорилирования, который играет важную роль в фолдинге и последующей транспортировке ABCB1 является N-гликозилирование. ABCB1 синтезируется гранулярном ЭПР как белок с массой 150 кДа при этом по месту синтеза происходит его первичное гликозилирование, защищая от преждевременного расщепления протеазами. Далее в аппарате Гольджи происходит конечное гликозилирования с достижением зрелой формы массой 170 кДа. Следующим этапом ABCB1 транспортируется в везикулах, движущихся по цитоскелету или через интрацеллюлярную эн-досомную систему. Малые GTPases Rab5 и RalA участвуют в регуляции внутриклеточного трафика ABCB1. Изоформа протеинкиназы A типа II и AKAP350 создают векторную доставку ABCB1, что оказывает высокую степень влияния на его функционирование в гепатоцитах [10].

Механизм действия P-гликопротеина. Ключевой особенностью функционирования P-gp является сложный, скоординированный процесс транслокации субстратов через плазматическую мембрану. Этот процесс основан на тонкой аллостерической связи (дистанционном взаимодействии) между множественными сайтами связывания лекарственного субстрата, расположенными в трансмембранном домене (TMD), и двумя каталитическими нуклеотид-связывающими доменами (NBD), ответственными за гидролиз АТФ [11].

Цикл транспорта можно представить, как последовательность нескольких взаимозависимых фаз:

Фаза распознавания и инициации

На начальном этапе липофильная молекула лекарственного средства, проникшая в клетку путем пассивной диффузии, взаимодействует со специфическими высокоаффинными сайтами связывания внутри гидрофобной полости трансмембранного домена P-gp. Практически одновременно с этим событием происходит связывание молекулы АТФ с нуклеотид-связывающими доменами (NBD). Эти два процесса — связывание субстрата и нуклеотида — являются функционально сопряженными. Это сопряжение наглядно демонстрируется двумя фактами: во-первых, само связывание субстрата существенно стимулирует скорость гидролиза АТФ; во-вторых, для осуществления полноценного транспорта абсолютно необходима работа обоих NBD-доменов, что указывает на их кооперативное взаимодействие [6; 21; 23; 31].

Фаза конформационного перехода и димеризации NBD

Гидролиз первой молекулы АТФ (или, согласно некоторым моделям, само ее связывание) служит триггером для масштабной перестройки всей структуры белка. Два NBD-домена, расположенные в цитоплазме, сильно сближаются, формируя стабильный «сэндвич-димер», где две молекулы АТФ (или продукты их гидролиза) оказываются зажатыми («запертыми») на стыке между доменами [14]. Это сближение NBD через систему петель и α-спиралей передает механическое усилие на трансмембранные домены, вызывая их радикальное переориентирование.

Фаза транслокации и выброса субстрата

В результате конформационного переворота трансмембранных спиралей внутренняя полость, содержащая связанную молекулу субстрата, меняет свою топологию: из состояния, открытого внутрь клетки, она переходит в состояние, открытое наружу. Критически важным для успешного высвобождения субстрата является снижение его аффинности к сайту связывания в этой новой конформации. Таким образом, белок последовательно переключается между состоянием с высокой аффинностью (что обеспечивает эффективный «захват» субстрата из мембраны или цитоплазмы) и состоянием с низкой аффинностью (что способствует его диссоциации во внеклеточное пространство) [37].

Фаза сброса и возврата в исходное состояние

После высвобождения молекулы лекарства во внешнюю среду белок не может немедленно начать новый цикл. Для этого ему необходимо вернуться в исходную конформацию с высокоаффинными сайтами, обращенными внутрь клетки. Эта завершающая фаза «перезарядки» или сброса требует второго акта гидролиза АТФ (или высвобождения уже гидролизованных продуктов). Данный этап предполагает размыкание NBD-димера, обратную перестройку трансмембранных доменов и восстановление исходной архитектуры сайта связывания субстрата, после чего транспортный цикл может быть инициирован заново [1].

Мутации и изменение активности P-гликопротеина. Мутации в гене ABCB1, кодирующем P-гликопротеин, являются важнейшим фактором, определяющим его активность, и лежат в основе индивидуальных различий в эффективности и токсичности множества лекарств.

Однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs) — самые частые и клинически значимые:

  • •    C1236T (rs1128503, экзон 12, синонимичный Gly412Gly)

  • •    G2677T/A (rs2032582, экзон 21, несинонимичный Ala893Ser/Thr)

  • •    C3435T (rs1045642, экзон 26, синонимичный Ile1145Ile)

Пионерская работа Hoffmeyer et al. (2000) впервые продемонстрировала, что синонимичный полиморфизм C3435T ассоциирован со сниженной экспрессией P-gp в слизистой оболочке кишечника человека, что напрямую влияет на биодоступность субстратов [35].

Клинический эффект гаплотипов: Исследование Johne et al. (2002) на примере дигоксина показало, что носители гаплотипа T-T-T (1236-26773435) имеют повышенные концентрации препарата в плазме по сравнению с носителями других гаплотипов. Это подтверждает, что для точного прогноза фенотипа необходимо учитывать гаплотип, а не отдельные SNPs [40].

Соматические мутации, приводящие к множественной лекарственной устойчивости (в онкологии).

В опухолевых клетках под давлением химиотерапии возникают не популяционные, а приобретенные изменения:

  • •    Амплификация гена ABCB1: увеличение числа копий гена ведет к резкой гиперэкспрессии P-gp на мембране раковых клеток. Это классический механизм резистентности к доксорубицину, так-санам, винкаалкалоидам, подробно описанный в обзоре Gottesman et al. (2002) [18].

  • •    Мутации, изменяющие функцию: мутации в доменах связывания АТФ (NBD) могут повышать скорость гидролиза, а мутации в трансмембранных доменах — изменять сродство или спектр субстратов, что также способствует устойчивости [18].

Редкие инактивирующие мутации гликопро-теина-P. Описаны случаи редких мутаций (например, нонсенс-мутации, делеции в критических доменах), приводящих к потере функции P-gp. Носители таких мутаций теоретически гиперчувствительны к субстратам P-gp из-за отсутствия защитного барьера в кишечнике и ГЭБ, однако в клинической практике они встречаются редко [13].

Биологические эффекты гликопротеина-P и связь с различными заболеваниями. P-gp синтезируется в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме в виде предшественника полипептида массой 150 кДа, который после правильного сворачивания с помощью кальнексина и Hsc70 [16] подвергается дальнейшему гликозилированию и превращается в зрелый белок массой 170 кДа [19]. P-gp перемещается из эндоплазматического ретикулума в аппарат Гольджи (АГ) для гликозилирования, а затем встраивается в плазматическую мембрану. Механизм перемещения P-gp из эндоплазматического ретикулума в плазматическую мембрану до конца не изучен. Сообщалось, что для его транспортировки из эндоплазматического ретикулума в гранулезу необходимы микротрубочки [36], а также был предложен прямой или косвенный путь к плазматической мембране через внутриклеточный пул эндосом [12]. Нарушение процесса сворачивания или гликозилирования гликопротеинов (в том числе P-gp) может привести к быстрой деградации под действием протеасом [17].

P-gp является белком-переносчиком, экспрессирующимся на апикальной поверхности различных нормальных тканей, например, на эпителиальных клетках почек, печени, кишечника, в эндотелиальных клетках головного мозга и плаценты, а также на поверхности многих опухолевых клеток [43; 44].

Гликолипид P способен транспортировать широкий спектр короткоцепочечных липидных молекул через плазматическую мембрану [44].

Было обнаружено, что он выводит из клетки множество лекарственных препаратов, у которых мало общего, кроме амфипатической структуры. Согласно одной из моделей механизма действия, MDR1 Pgp связывает амфипатическую молекулу в цитоплазматическом слое плазматической мембраны и перемещает её полярную группу через плазматическую мембрану, чтобы доставить молекулу в экзоплазматический слой плазматической мембраны [22]. Поскольку амфипатическая молекула теперь может диффундировать с поверхности клетки во внеклеточную среду, «переворачивающее» действие MDR1 Pgp приводит к чистому удалению субстрата из цитоплазмы. Используя АТФ, MDR1 Pgp может перекачивать лекарства против градиента концентрации, который в модели «переворачивающей» транслокации представляет собой градиент между цитоплазматическим и экзоплазматическим листками липидного бислоя плазматической мембраны.

Помимо выведения ксенотоксинов из клеток, он может участвовать в организации естественных липидов, как короткоцепочечных, так и длинноцепочечных [43].

P-гликопротеин — это важнейший эффлюкс-ный переносчик, который может существенно влиять на фармакокинетику различных лекарственных препаратов, воздействуя на их всасывание, распределение и выведение.

Множественная лекарственная устойчивость (МЛУ) серьёзно ограничивает клиническое применение химиотерапии. P-gp был первым обнаруженным белком, связанным с лекарственной устойчивостью. В 1976 г. P-gp был идентифицирован в устойчивых к лекарствам клетках яичников китайского хомячка как мембранный гликопротеин с молекулярной массой ~170 кДа [25].

Избыточная экспрессия P-gp снижает внутриклеточную концентрацию лекарственных препаратов и цитотоксичность за счёт того, что этот белок выполняет функцию насоса, выводящего из клеток цисплатин [32], паклитаксел [46], 5-фто-рурацил [15], доксорубицин [28] и другие химиотерапевтические препараты.

Заключение. Гликопротеин-P (ABCB1) представляет собой фундаментальный элемент системы биотрансформации и элиминации ксенобиотиков, эволюционно сохраняемый у различных организмов и играющий центральную роль в поддержании гомеостаза организма. Анализ его структурных характеристик раскрывает молекулярную основу полифункциональности: уникальная архитектура субстрат-связывающего кармана, образованная двумя симметричными половинами белка, позволяет гликопротеину-P взаимодействовать с чрезвычайно разнородными липофильными молекулами — от противоопухолевых агентов и антибиотиков до сердечных гликозидов и иммунодепрессантов. Эта полифункциональность обуславливает как защитную функцию в физиологических условиях, так и патологические последствия при их патологических состояниях.

Комплексная регуляция экспрессии и активности гликопротеина-P на уровне транскрипции (через ядерные рецепторы PXR и CAR) и посттрансляционных модификаций обеспечивает чувстви- тельность к различным физиологическим стимулам, фармакологическим индукторам и ингибиторам. Именно эта регуляторная гибкость делает гликопротеин-P источником значимых лекарственных взаимодействий и определяет индивидуальную вариативность фармакокинетики многих препаратов.

Несмотря на значительные успехи в изучении структуры и функции гликопротеина-P, проблема множественной лекарственной устойчивости остается одной из главных преград в химиотерапии онкологических заболеваний. Понимание молекулярных механизмов его действия и регуляции открывает перспективы для разработки более специфичных и эффективных ингибиторов, способных преодолеть лекарственную резистентность и улучшить клинические исходы. Будущие исследования должны быть направлены на выявление новых регуляторных элементов, изучение влияния генетических полиморфизмов на функцию гликопротеина-P и разработку персонализированных подходов к фармакотерапии, учитывающих индивидуальные особенности экспрессии и активности этого транспортера. Таким образом, гликопротеин-P остается ключевой мишенью для развития более эффективных стратегий лечения онкологических заболеваний и оптимизации фармакотерапии в целом.