Programmeeritud rakusurm (PCD) ehk apoptoos on loomade ainevahetuse normaalne osa. Mõnikord võib see protsess toimuda vales arengufaasis, põhjustades haigusi. Tavaliselt vastutavad rakusurma esilekutsumise eest ensüümid, mida nimetatakse kaspaasideks. Alternatiivne protsess PCD esilekutsumiseks on valk, mida nimetatakse apoptoosi indutseerivaks faktoriks (AIF). See valk paikneb mitokondrites ja paikneb ümber tuuma, põhjustades DNA lagunemise ja sellele järgneva rakusurma.
Apoptoos on raku ainevahetuse normaalne osa. Inimkehas surevad pidevalt rakud ja seejärel asendatakse need. Kui protsessi ei reguleerita õigesti, võib see inimese füsioloogiat tõsiselt mõjutada. Näiteks vähirakud läbivad PCD palju harvemini kui terved rakud ning on võimelised levima ja muutuma kasvajateks. Teise võimalusena, kui regulatsioon põhjustab apoptoosi liiga sageli, võivad rakud surra, kui neid on vaja koe funktsiooniks.
Mitokondrid on rakulised struktuurid, mis on ülejäänud rakust välismembraaniga eraldatud. Neil on ka sisemine membraan. Nende kahe membraani vahel on vedelikuga täidetud ruum, mis sisaldab palju valke, eriti neid, mis on seotud rakkude energia tootmisega. Selles ruumis leidub apoptoosi indutseerivat faktorit ja see toimib hingamisteedes.
Paljud rakkude surma esilekutsumisega seotud valgud on kaspaasid, kuid apoptoosi indutseeriv tegur on täiesti erinevat tüüpi valk. See ensüüm on flavoproteiin, spetsiaalne valk, mis osaleb elektronide ülekandes. Seda leidub paljudes eukarüootsetes rakkudes, alates inimestest kuni tiigi ripsloomade organismini Tetrahymena. Apoptoosi indutseerivaid tegureid kodeeriva valgu ja geenide järjestuse uuringud on näidanud, et see on iidne valk ja pärineb evolutsioonist väga kaugele.
Kui varased signaalid käivitavad PCD, muutub mitokondrite välismembraan lekkivaks. AIF vabaneb oma sektsioonist mitokondrites ja siseneb tsütosooli, raku vedelasse miljöösse. Sealt jõuab see tuumani. See valk põhjustab tuumas oleva DNA fragmenteerumise. Protsessi käigus mõjutab see tuuma struktuurset terviklikkust, rikkudes kromatiini struktuuri, tuues kaasa programmeeritud rakusurma varase staadiumi.
Apoptoosi indutseeriva faktori regulatsiooni on loommudelites väga põhjalikult uuritud. See on viinud AIF-i aktiivsuse ja neuronirakkude surma korrelatsioonini. Selliseid haigusi nagu Lou Gehrigi tõbi on loomkatsetes sellise aktiivsusega seostatud.
Paljud inimeste haigused on teadaolevalt tingitud mitokondrite funktsionaalsetest probleemidest. Apoptoosi indutseeriva faktoriga võib juhtuda teist tüüpi vale reguleerimine, kui see on veel mitokondriaalses asukohas. Geneetilised uuringud on korrelatsioonis mutatsioonid, mis mõjutavad AIF-i, kuigi see on lokaliseeritud oma normaalses rakuruumis mitmete mitokondrite talitlushäirete tõttu inimeste haigustega.