Valgud on organismis leiduvad ained, mis aitavad hõlbustada erinevaid keemilisi protsesse. Spetsiifilise valkude klassina käivitavad apoptoosivalgud ja aitavad kaasa raku enesehävitamisele. Need valgud võivad anda märku probleemist, mis nõuab raku surma, või aidata läbi viia protsessi, mis lõpuks raku hävitab.
Apoptoosi protsess hõlbustab rakusurma. Kui rakk ei ole enam funktsionaalne või muutub infektsiooni või kahjustuse tõttu organismile ohtlikuks, põhjustab apoptoos raku enesehävitamise. Pärast raku elu sellisel viisil lõppemist rakk killustub ja teised rakud tarbivad seda. Rakkude kasvuhaiguste, nagu vähk, puhul on see protsess mingil viisil pärsitud. Apoptoos on enamiku organismide oluline hooldusprotsess; Näiteks keskmisel inimesel hävitab apoptoos umbes 60 miljardit rakku päevas.
Apoptoosivalgud jälgivad muutusi nii rakus kui ka väljaspool. Need muutused võivad tuleneda mürgistest ainetest, hormoonidest või muudest põhjustest. Kui valgud tuvastavad anomaalia, näiteks DNA kahjustuse või viirusnakkuse, saadavad nad signaale, mis käivitavad rakus hävimisprotsessi. Mõned pro-apoptoosi valgud toimivad ka spetsiifiliselt kasvajate arengu pärssimiseks, näiteks valk P53.
Lisaks apoptoosi vajaduse tuvastamisele võivad valgud mängida ka tegelikus protsessis olulist algust. Näiteks apoptoosi tavalises vormis vabastab rakustruktuur, mida nimetatakse mitokondriteks, valku, mida nimetatakse tsütokroom c-ks. See valk käivitab seejärel valkained, mida nimetatakse kaspaasideks, mis lagundavad rakus teisi valke. Nii tekib doominoefekt, mille käigus aktiveerub rohkem raku teisi osi lagundavaid aineid. Mitokondrid ise on sageli sihitud, kuna see on rakulise hingamise oluline keskus.
Vähid ja muud seisundid võivad areneda apoptoosivastaste valkude – tuntud kui apoptoosivalgu inhibiitorite – üleküllusest inimese süsteemis. See konkreetne valguperekond hoiab ära apoptoosi ja sellele järgneva rakusurma, inhibeerides rakkude lagunemist juhtivate valkude ja ainete vabanemist. BCL-2 valgud ja X-seotud apoptoosi (XIAP) molekulide inhibiitorid, mida leidub paljudes kasvajates, on kaks sellist näidet. Kuigi apoptoosi puudumine võib olla kahjulik, võib protsessi üleküllus põhjustada normaalsete rakkude ja kudede hävimist või atroofiat. Selline tulemus on seotud inimese immuunpuudulikkuse viirusega (HIV) nakatunud isikute immuunrakkude hävitamisega, aga ka muude nakkushaigustega.