A CFTR gént 1989-ben azonosították. Az általa kódolt fehérje egy anion szelektív csatorna, amely nemcsak a kloridszekrécióban, -abszorpcióban játszik szerepet, hanem befolyásolja az epithelialis nátrium-, kálium- és kifelé irányuló alternatív klorid-, a bikarbonát- és a nátrium/hidrogén-, valamint kalcium-aktivált klorid csatornák aktivitását is. Parakrin/autokrin funkciójának köszönhetően hat az intracelluláris ATP-szintézisre, release-re, a redukált glutathion transzportra a légutakban, pancreasban, duodenumban, nyálmirigyekben, urogenitalis rendszerben. A CFTR fehérje expresszióját meghatározó tényezők közül elsődleges a gén transzkripciója, melyet a promoter régió irányít. A mRNS további hasadásai, a poszt-transzkripciós szabályozás meghatározza a transzláció hatékonyságát, a CFTR fehérje stabilitását és intracelluláris transzportját. A promoter régióban, a transzmembrán, illetve a nukleotid-kötő doménekben és a regulátoros doménben olyan mutációk fordulnak elő, amelyek a kloridpermeabilitás súlyos zavarával járnak. A csatorna szelekciós filterének mutációi drámai változást idéznek elő a funkcióban. A CFTR fehérje szigorú szabályozó mechanizmusok mellett jut el az epithelium felszínére. Már az endoplazmás reticulumban és a Golgi-apparátusban megkapja azokat a szignálokat, amelyek más citoszolban található fehérjék, kísérő molekulák segítségével biztosítják számára a felszínre jutást. Fontos a sejtfelszíni CFTR endocitózisa, amelyet követően újrahasznosul. Vannak mutációk, amelyek az internalizálódást vagy éppen az újrahasznosulást károsítják. Ilyen pl. a AF508 CFTR. A terápiás próbálkozások során olyan molekulákat alkalmaznak, amelyek képesek a CFTR fehérje szerkezeti hibáját kijavítani, míg vannak olyanok, amelyek elsősorban a felszínre jutó fehérje nyitási képességét tudják korrigálni.