세포 내에 procaspase가 존재한다는 것은 세포스스로 파괴할 수 있는 근원이 계획되어 있어, 세포가 필요에 따라 신속히 자살할 준비가 되어 있음을 의미합니다. 그래서 caspase 활성을 조절하기 위해 사용된 메커니즘은 정확하고 조심스럽게 조절되어야 하며, 불필요하거나 또는 결함 있는 세포를 파괴하기 위해 꼭 필요할 때에만 작용하는 것이 중요합니다. caspase 증폭을 활성화하는데는 두 가지 주요한 경로, 즉 외부 경로와 내부 경로가 있습니다.
외부 경로는 인접하는 조직의 다른 세포에 의해 세포가 파괴되도록 표적화될 때 사용됩니다. 이런 경우에, 인접세포는 분자를 생성하여 표적화한 세포의 외부 표면에 존재하는 사멸수용체에 결합함으로써 사멸신호를 전달합니다. 활성화된 사멸수용체는 다음에 세포 안쪽에 위치하고 있는 개시procaspase분자와 결합하여 이를 활성화시켜 caspase 증폭을 시작합니다.
내부 경로는 특별히 암생물학의 분야와 관련이 있는 경로로서 주로 극심한 DNA 손상을 입은 세포를 파괴하는 데 작용합니다. 비록 세포가 손상된 DNA를 회복하는 몇 가지 메커니즘을 가지고 있지만 많은 경우에, 그들 DNA의 완전성에 어떤 의심이 가는 세포는 파괴하는 것이 더 안전합니다. 이렇게 함으로써, 돌연변이 세포의 증식에 의해 부여되는 잠재적인 위험성은 최소화됩니다. p53 단백질은 극심한 DNA 손상을 입은 세포에서 유도되는 아폽토시스의 메커니즘에서 중요한 역할을 합니다. 손상된 DNA의 존재가 p53 단백질의 축적을 일으키고, 다음으로는 미토콘드리아 막의 투과성을 바꿀 수 있는 단백질의 생성을 자극합니다. 변형된 미토콘드리아는 그다음으로는 한 분류의 단백질, 특히 시토크롬c를 부닙하여, caspase증폭을 활성화함으로써 세포가 아폽토시스에 의해 파괴될 수 있도록 합니다.
결함 있는 세포를 죽이는 것이 아폽토시스의 주요한 기능의 하나라고 하면, 왜 암세포는 파괴되지 않을까요? 암세포는 무절제한 양상으로 자라고, DNA 돌연변이와 기타 염색체 이상을 가지고 있습니다. 즉, 암세포는 결함 있는 세포입니다. 암세포가 여전히 생존할 수 있는 이유는 아폽토시스를 피할 수 있는 방법을 개발했기 때문입니다. 하나의 일반적인 메커니즘으로는, 돌연변이가 있는 많은 암세포는 p53을 암호화하는 유전자가 손상된 돌연변이를 가지고 있어 아포톱시스를 개시하는 주요한 내부경로를 파괴합니다. p42 유전자의 돌연변이는 인체 암에서 가장 일반적으로 발견되는 유전적인 결함입니다. 아폽토시스와 관련된 다른 유전자는 암세포에서 변형되어질 수 있습니다. 예를 들어 자연적으로 생기는 아폽토시스의 억제제인 Bcl2 단백질을 암호화하는 유전자는 몇몇 암에서 변화되어 있어, Bcl2를 너무 많이 생성함으로써, 아포톱시스를 차단합니다.
