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La P-gp è nota per espellere una vasta gamma di xenobiotici (es. composti citotossici) in particolare agenti idrofobici, con un'ampia specificità di substrato, nel tratto gastrointestinale, bile e urine. Una delle caratteristiche più interessanti della P-gp è quella di riuscire a trasportare un gran numero di composti molto diversi tra loro per funzione e struttura, ma accomunati da alcune caratteristiche quali un alto grado di idrofobicità, un basso peso molecolare (tra 250 Da e 900 Da), la tendenza ad essere carichi positivamente a pH neutro e la capacità di attraversare la membrana cellulare per diffusione passiva. Tra le diverse classi di substrati trasportati si trovano cationi organici, carboidrati, aminoacidi e alcuni antibiotici di macromolecole quali polisaccaridi e proteine.
Fra i subtrati della P-gp troviamo farmaci appartenenti a molte categorie terapeutiche, come antineoplastici quali gli alcaloidi della vinca (vinblastina, vincristina), le antracicline (doxorubicina, daunorubicina, epirubicina), i taxani (paclitaxel, docetaxel) ed anche antiaritmici, antistaminici, immunosoppressori, antivirali e farmaci utilizzati nella terapia del Parkinson, dell’Alzheimer, e di altre malattie.