線粒體在細胞凋亡的過程中起著樞紐作用,其中Bcl-2家族蛋白更是起到了關鍵性作用的一類蛋白質。在線粒體上,Bcl 2家族蛋白通過與其他凋亡蛋白的協同作用 ,調控線粒體結構與功能的穩定性 ,發揮著細胞凋亡“主開關”的作用。
Bcl-2家族的20余種蛋白質,根據它們在細胞凋亡中的作用可分為兩類:一類是抗凋亡蛋白,包括Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1、A1、Boo和Ced-9等十余個成員;另一類是促凋亡蛋白,包括Bax、Bak、Bok、Bcl-xS、Bid Bad和Egl-1等十余個成員。
細胞凋亡調控因子Bax(BCL2 Associated X Protein),也成為bcl-2-like protein 4,屬于Bcl-2家族蛋白的中促凋亡的一員。在細胞凋亡的兩個進化保守的信號轉導途徑中,Bcl-2家族成員的構成比例是凋亡調控的關鍵因素,尤其是Bcl-2/Bax比率是啟動細胞凋亡的“分子開關”。
Bax和Bcl-2通過形成同源或異源二聚體來調節細胞凋亡:當Bax形成同源二聚體時誘導細胞凋亡;Bax與bcl-2形成異源二聚體時則抑制細胞凋亡。當某細胞系的所有細胞內異源二聚體(Bcl-XL/Bax和Bcl2/Bax)的含量≥50%時,細胞耐受凋亡;而當細胞內Bax同源二聚體>80%時,且在適當信號誘導下則細胞出現凋亡。