Beljakovine so snovi v telesu, ki pomagajo olajšati različne kemične procese. Kot poseben razred beljakovin apoptozni proteini sprožijo in pomagajo pri samouničenju celice. Te beljakovine lahko bodisi signalizirajo težavo, ki zahteva smrt celice, ali pa pomagajo pri izvajanju procesa, ki celico na koncu uniči.
Proces apoptoze olajša celično smrt. Ko celica ne deluje več ali postane nevarna za organizem zaradi okužbe ali poškodbe, bo apoptoza povzročila samouničenje celice. Ko se življenje celice konča na ta način, se bo celica razdrobila in jo zaužile druge celice. Pri boleznih celične rasti, kot je rak, je ta proces na nek način zaviran. Apoptoza je bistveni vzdrževalni proces v večini organizmov; pri povprečnem človeku na primer apoptoza uniči okoli 60 milijard celic na dan.
Proteini apoptoze spremljajo spremembe znotraj in zunaj celice. Te spremembe so lahko posledica strupenih snovi, hormonov ali drugih sredstev. Ko proteini zaznajo nepravilnost, kot je poškodba DNK ali virusna okužba, pošljejo signale, ki sprožijo proces uničenja znotraj celice. Nekateri proteini pro-apoptoze delujejo tudi posebej za zatiranje razvoja tumorjev, kot je protein P53.
Poleg odkrivanja potrebe po apoptozi lahko proteini igrajo tudi pomembno začetno vlogo v dejanskem procesu. Na primer, pri običajni obliki apoptoze celična struktura, imenovana mitohondrij, sprosti protein, znan kot citokrom c. Ta beljakovina nato sproži beljakovinske snovi, imenovane kaspaze, ki razgradijo druge beljakovine v celici. Tako nastane domino učinek, pri katerem se aktivira več snovi, ki razgrajujejo druge dele celice. Sam mitohondrij je pogosto tarča, ker je pomembno središče celičnega dihanja.
Rak in druga stanja se lahko razvijejo zaradi prevelike količine anti-apoptoznih proteinov – znanih kot zaviralci apoptoznih proteinov – v človeškem sistemu. Ta posebna družina beljakovin deluje tako, da odvrača apoptozo in kasnejšo celično smrt z zaviranjem sproščanja beljakovin in snovi, ki vodijo razpad celic. Proteini BCL-2 in X-vezani inhibitorji molekul apoptoze (XIAP), ki jih najdemo v številnih tumorjih, sta dva taka primera. Medtem ko je pomanjkanje apoptoze lahko škodljivo, lahko prekomerna količina procesa povzroči, da normalne celice in tkiva v telesu odpadejo ali atrofirajo. Takšen rezultat je bil vpleten v uničenje imunskih celic pri posameznikih, okuženih z virusom humane imunske pomanjkljivosti (HIV), pa tudi pri drugih nalezljivih stanjih.