Programirana celična smrt (PCD) ali apoptoza je normalen del presnove živali. Včasih se ta proces lahko zgodi na napačni razvojni stopnji, kar povzroči bolezen. Običajno so encimi, imenovani kaspaze, odgovorni za indukcijo celične smrti. Alternativni proces za doseganje PCD je protein, imenovan faktor, ki povzroča apoptozo (AIF). Ta protein se nahaja v mitohondrijih in se preseli v jedro, da povzroči razgradnjo DNK in posledično celično smrt.
Apoptoza je normalen del celične presnove. Človeško telo nenehno odmre celice in jih nato nadomesti. Če proces ni pravilno urejen, lahko močno vpliva na človeško fiziologijo. Na primer, rakave celice so podvržene PCD veliko manj pogosto kot zdrave celice in se lahko širijo in postanejo tumorji. Če regulacija povzroči prepogosto apoptozo, lahko celice odmrejo, ko so potrebne za delovanje tkiva.
Mitohondriji so celične strukture, ki so od ostale celice ločene z zunanjo membrano. Imajo tudi notranjo membrano. Med tema dvema membranama je prostor, napolnjen s tekočino, ki vsebuje veliko beljakovin, zlasti tistih, ki sodelujejo pri ustvarjanju energije za celice. Faktor, ki inducira apoptozo, se nahaja v tem prostoru in deluje v dihalni poti.
Številne beljakovine, ki sodelujejo pri povzročitvi smrti celic, so kaspaze, vendar je faktor, ki inducira apoptozo, popolnoma drugačna vrsta beljakovin. Ta encim je flavoprotein, specializirana beljakovina, ki sodeluje pri prenosu elektronov. Najdemo ga v širokem naboru evkariontskih celic, od ljudi do ciliatnega organizma Tetrahymena v ribniku. Študije zaporedja beljakovin in genov, ki kodirajo faktorje, ki povzročajo apoptozo, so pokazale, da gre za starodavno beljakovino in sega zelo daleč v evolucijo.
Ko zgodnji signali sprožijo PCD, zunanja membrana mitohondrijev postane pušča. AIF se sprosti iz svojega oddelka v mitohondrijih in vstopi v citosol, tekoče okolje celice. Od tam doseže jedro. Ta protein povzroči fragmentacijo DNK v jedru. Pri tem vpliva na strukturno celovitost jedra tako, da poruši strukturo kromatina, kar povzroči zgodnjo fazo programirane celične smrti.
Regulacija faktorja, ki inducira apoptozo, je bila zelo temeljito raziskana na živalskih modelih. To je povzročilo korelacijo aktivnosti AIF in smrti nevronskih celic. Bolezni, kot je Lou Gehrigova bolezen, so bile povezane s takšno aktivnostjo v študijah na živalih.
Znano je, da so številne človeške bolezni posledica funkcionalnih težav z mitohondriji. Druga vrsta napačne regulacije se lahko zgodi faktorju, ki povzroča apoptozo, medtem ko je še vedno na svoji mitohondrijski lokaciji. Genetske študije so povezale mutacije, ki vplivajo na AIF, medtem ko je lokaliziran v svojem normalnem celičnem predelu s številnimi človeškimi boleznimi, ki temeljijo na motnjah v delovanju mitohondrijev.