Protein adalah zat dalam tubuh yang membantu memperlancar berbagai proses kimia. Sebagai kelas protein tertentu, protein apoptosis memicu dan membantu penghancuran diri sel. Protein ini mungkin menandakan masalah yang memerlukan kematian sel atau mereka dapat membantu melakukan proses yang pada akhirnya menghancurkan sel.
Proses apoptosis memfasilitasi kematian sel. Ketika suatu sel tidak berfungsi lagi atau menjadi bahaya bagi suatu organisme karena infeksi atau kerusakan, apoptosis akan menyebabkan sel tersebut merusak dirinya sendiri. Setelah kehidupan sel berakhir dengan cara ini, sel akan terfragmentasi dan dikonsumsi oleh sel lain. Pada penyakit pertumbuhan sel seperti kanker, proses ini dihambat dalam beberapa cara. Apoptosis adalah proses pemeliharaan penting di sebagian besar organisme; pada manusia rata-rata, misalnya, apoptosis menghancurkan sekitar 60 miliar sel per hari.
Protein apoptosis memantau perubahan baik di dalam maupun di luar sel. Perubahan ini mungkin berasal dari zat beracun, dari hormon, atau dari cara lain. Ketika protein mendeteksi anomali, seperti kerusakan DNA atau infeksi virus, mereka akan mengirimkan sinyal yang memicu proses penghancuran di dalam sel. Beberapa protein pro-apoptosis juga bekerja secara spesifik untuk menekan perkembangan tumor, seperti protein P53.
Selain mendeteksi kebutuhan untuk apoptosis, protein juga dapat memainkan peran awal yang penting dalam proses yang sebenarnya. Misalnya, dalam bentuk umum dari apoptosis, struktur sel yang disebut mitokondria melepaskan protein yang dikenal sebagai sitokrom c. Protein ini kemudian memicu zat protein yang disebut caspases yang memecah protein lain di dalam sel. Efek domino dengan demikian tercipta, di mana lebih banyak zat yang menghancurkan bagian lain dari sel diaktifkan. Mitokondria sendiri sering menjadi sasaran karena merupakan pusat respirasi seluler yang penting.
Kanker dan kondisi lain dapat berkembang dari protein anti-apoptosis yang berlebihan — yang dikenal sebagai penghambat protein apoptosis — dalam sistem seseorang. Keluarga protein khusus ini bekerja untuk mencegah apoptosis dan kematian sel berikutnya dengan menghambat pelepasan protein dan zat yang melakukan disintegrasi sel. Protein BCL-2 dan molekul X-linked inhibitors of apoptosis (XIAP), yang ditemukan di banyak tumor, adalah dua contohnya. Sementara kurangnya apoptosis dapat berbahaya, proses yang berlebihan dapat menyebabkan sel-sel dan jaringan normal dalam tubuh terbuang, atau atrofi. Hasil seperti itu telah terlibat dalam penghancuran sel-sel kekebalan pada individu yang terinfeksi human immunodeficiency virus (HIV), serta dalam kondisi menular lainnya.