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アポトーシス誘導因子は、DNA断片化とクロマチン凝縮を引き起こすことで、カスパーゼ非依存性アポトーシス経路（アポトーシスの正の内在性調節因子）の開始に関与しています。アポトーシス誘導因子はフラボタンパク質です。[ 2 ]また、NADHオキシダーゼとしても機能します。AIFのもう1つの機能は、アポトーシス時にミトコンドリア膜の透過性を調節することです。通常、ミトコンドリアの外膜の後ろに存在するため、核から隔離されています。しかし、ミトコンドリアが損傷すると、細胞質と核に移動します。AIFの不活性化は、成長因子の除去後の胚性幹細胞の死に対する抵抗性につながり、アポトーシスに関与していることを示しています。[ 2 ] [ 3 ]
アポトーシス誘導因子（AIF）は、細胞内でクロマチン凝縮とDNA断片化を引き起こし、プログラム細胞死を誘導するタンパク質です。ミトコンドリアAIFタンパク質は、カスパーゼ非依存性の死エフェクターであり、独立した核がアポトーシス変化を起こすことができることがわかっています。アポトーシスを誘発するプロセスは、ミトコンドリアがAIFを放出することから始まります。放出されたAIFはミトコンドリア膜を通過して細胞質に入り、細胞核に移動して、細胞に染色体を凝縮させ、DNA分子を断片化して細胞死の準備をするようにシグナルを送ります。最近、研究者らは、AIFの活性は細胞の種類、アポトーシス刺激、およびそのDNA結合能力に依存することを発見しました。AIFは、ミトコンドリア呼吸鎖および代謝酸化還元反応においても重要な役割を果たしています。[ 4 ]
AIFタンパク質は、ヒトのX染色体上の16個のエキソンにまたがって存在します。AIF1（AIFの中で最も豊富に存在するタイプ）は細胞質で翻訳され、N末端のミトコンドリア局在シグナル（MLS）によってミトコンドリア膜および膜間腔にリクルートされます。ミトコンドリア内部では、AIFは補因子であるフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）の助けを借りて機能的な構造へと折り畳まれます。
器官形成の調節に用いられるScythe （BAT3）と呼ばれるタンパク質は、細胞内でのAIFの寿命を延ばすことができる。その結果、Scytheの量が減少すると、AIFの断片化が速くなる。X連鎖性アポトーシス阻害因子（XIAP）は、ScytheとともにAIFの半減期に影響を与える力を持つ。両者が一緒に作用しても、ミトコンドリア内膜に付着したAIFには影響しないが、ミトコンドリアから出た後のAIFの安定性には影響を与える。[ 4 ]
AIFの組換え体において、タンパク質のN末端側120個のアミノ酸が欠損していれば、AIFはNADHおよびNADPHオキシダーゼとして機能すると考えられていた。しかし、実際には、N末端側100個のアミノ酸を欠損した組換えAIFは、NADPおよびNADPHオキシダーゼ活性が限定的であることが判明した。そのため、研究者らは、AIFのN末端は他のタンパク質との相互作用に関与したり、AIFの酸化還元反応や基質特異性を制御したりする役割を担っている可能性があると結論付けた。
欠失によるAIFの変異は、複合体I欠損マウスモデルの作成を促した。複合体I欠損は、ヒトのミトコンドリア病の30%以上の原因となっている。例えば、複合体Iミトコンドリア病は、主に乳幼児に影響を与え、けいれん、失明、難聴などの症状を引き起こす。これらのAIF欠損マウスモデルは、複合体I欠損を修復するために重要である。ミトコンドリア内膜および膜間腔におけるAIF相互作用タンパク質の同定は、研究者がミトコンドリアにおけるAIFの機能を監視するシグナル伝達経路のメカニズムを解明するのに役立つだろう。[ 4 ]
ヒトのアポトーシス誘導因子アイソザイムをコードする遺伝子には以下が含まれる。
AIFのアポトーシス機能は、上記で述べたヒト因子AIM1、AIM2、AIM3（Xie et al.、2005）、酵母因子NDI1およびAIF1、ならびにテトラヒメナのAIFを含む、さまざまな真核生物に属する生物で実証されている。系統解析によると、AIFM1、AIFM2、AIFM3、およびNDI配列の分岐は真核生物の分岐よりも前に起こったことが示されている。[ 5 ]
細胞死に関与しているにもかかわらず、AIF はNADH オキシダーゼ活性を介して、大腸がん、前立腺がん、膵臓がんなどさまざまながんの増殖と悪性度に寄与する役割を果たしています。AIF の酵素活性は代謝を調節しますが、 ROSレベルを上昇させ、 MAPKなどの酸化ストレス活性化シグナル伝達分子を促進することもあります。AIF を介したレドックスシグナル伝達はJNK 1の活性化を促進し、それがカドヘリンスイッチを引き起こす可能性があります。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]