Митохондриальный механизм апоптоза работает следующим образом: 2

1. Сигнал индукции апоптоза запускает серию процессов с участием семейства белков Bcl-2. 5 Они функционируют как ингибиторы (антиапоптотические белки) или промоторы апоптоза (проапоптотические белки). 5 В результате происходит активация проапоптотических мультидоменных белков семейства BcL-2, и во всех митохондриях клетки увеличивается проницаемость наружных мембран. 5
2. При нарушении проницаемости наружной мембраны митохондрий белки, содержащиеся в межмембранном пространстве, включая цитохром с, диффундируют в цитозоль. 5 Цитохром активирует APAF-1. 5
3. При этом активируется инициаторная каспаза-9, которая расщепляет и активирует эффекторные каспазы, вызывая апоптоз. 5

Также через открытые поры в митохондриях в цитоплазму высвобождаются факторы, перемещающиеся в ядро и активирующие реализацию апоптоза по независимым от каспаз механизмам: эндонуклеаза G и AIF, связывающий ДНК и активирующий нуклеазы и протеазы в ядре. 1