Гибель клеток в результате апоптоза может происходить или с помощью внетреннего или внешнего пути. Клеточный, или вернее митохондриальный стресс, который вызывается факторами, такими как повреждения ДНК и тепловой шок запускается с помощью внутреннего пути. Это ведет к проницаемости наружной митохондриальной мембраны, критическая 'точка без возврата' на пути гибели, которая позволяет выходить про-апоптическим белкам в цитоплазму, таким как BAX. Затем происходит высвобождение цитохрома c в цитозоль, что способствует сборке апоптосом (caspase-активирующий комплекс), активирующих нижестоящие caspase proteases; далее следует гибель клетки. Роль митохондрий в апоптозе хорошо известна, группа Richard Flavell's сообщила в Science о исследовании функции caspases в митохондриальных событиях апоптоза. Они показали, что caspases-3 и -7 являются важными медиаторами в этом процессе.
Flavell и др. получили мышей, у которых отсуствовали очень близкие каспаза-3 и -7. Мыши, лишенные одной или др. каспазы были жизнеспособны; мыши, у которых отсутствовали обе caspases-3 и -7, однако, имели фатальные дефекты в развивающемся сердце и погибали вскоре после рождения.
Эксперименты на mouse embryonic fibroblasts (MEFs) выявили как перекрывающиеся. так и самостоятельные роли: caspase-3 контролирует фрагментацию ДНК и морфологические изменения, которые ассоциируют с апоптозом, но выполняет совместную роль с caspase-7 в потере клеточной жизнеспсобности и обе они являются ключевыми медиаторами митохондриального мембранного потенциала. Кроме того, высвбождение фактора, индуцирующего апоптоз, внутримитохондриального белка, который, как полагали, функционирует caspase-независимым способом, как было установлено, зависит всё-таки от комбинированного действия caspases-3 и -7.
Т.к. считается, что митохондрии в клетках, которые подвергаются индуцированному стрессами апоптозу, могут функционировать как amplifiers активности каспаз, то авт. задались вопросом, могут ли каспазы сами по себе умножать митохондриальные события апоптоза. После воздействия УФЛ ранние апоптические события в caspase-3-/- caspase-7-/- двойных нокаутныхt MEFs, а также в caspase-9-/- MEFs, задерживались. Это указывает на то, что д. существовать петля обратной связи амплификации - от caspase-9 через caspases-3 и -7 - которая действует на инициальный сигнал гибели, способствуя транслокации BAX в митохондрии и высвобождению cytochrome c в ранних точках времени. Авт. отмечают, однако, что эти события происходят всё-таки позднее.
Хорошо известно, как каспазы активируются во время апоптоза, но Flavell и др. предоставили более широкую информацию о последствиях действия двух из этих каспаз. Хотя обе caspases-3 и -7 , как известно, важны для внутреннего пути апоптоза, мы не знали, что имеется комбинированное действие, которое является критическим в этом случае, это в самом деле танго для двоих.