线粒体在细胞凋亡的过程中起着枢纽作用,其中Bcl-2家族蛋白更是起到了关键性作用的一类蛋白质。在线粒体上,Bcl 2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用 ,调控线粒体结构与功能的稳定性 ,发挥着细胞凋亡“主开关”的作用。
Bcl-2家族的20余种蛋白质,根据它们在细胞凋亡中的作用可分为两类:一类是抗凋亡蛋白,包括Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1、A1、Boo和Ced-9等十余个成员;另一类是促凋亡蛋白,包括Bax、Bak、Bok、Bcl-xS、Bid Bad和Egl-1等十余个成员。
细胞凋亡调控因子Bax(BCL2 Associated X Protein),也成为bcl-2-like protein 4,属于Bcl-2家族蛋白的中促凋亡的一员。在细胞凋亡的两个进化保守的信号转导途径中,Bcl-2家族成员的构成比例是凋亡调控的关键因素,尤其是Bcl-2/Bax比率是启动细胞凋亡的“分子开关”。
Bax和Bcl-2通过形成同源或异源二聚体来调节细胞凋亡:当Bax形成同源二聚体时诱导细胞凋亡;Bax与bcl-2形成异源二聚体时则抑制细胞凋亡。当某细胞系的所有细胞内异源二聚体(Bcl-XL/Bax和Bcl2/Bax)的含量≥50%时,细胞耐受凋亡;而当细胞内Bax同源二聚体>80%时,且在适当信号诱导下则细胞出现凋亡。