Annexine sind eine Familie calciumabhängiger phospholipidbindender Proteine, die bevorzugt Phosphatidylserin (PS) binden. Unter normalen physiologischen Bedingungen befindet sich PS vorwiegend in der Innenschichtder Plasmamembran. Nach Einleitung der Apoptose verliert PS seine asymmetrische Verteilung über die Phospholipid-Doppelschicht und verlagert sich in die extrazelluläre Membran, wobei Zellen als Ziele der Phagozytose markiert werden. Sobald es sich an der an der Außenfläche der Membran befindet, kann PS durch fluoreszierendes Annexin V calciumabhängig nachgewiesen werden.

Im Anfangsstadium der Apoptose schließt die Plasmamembran Viabilitätsfarbstoffe wie Propidiumiodid (PI), 7-AAD oder fixierbare Viabilitätsfarbstoffe wie eFluor 450 aus. Diese Zellen färben sich zwar mit Annexin V, aber nicht mit einem Viabilitätsfarbstoff, was eine Differenzierung der Zellen im Anfangsstadium der Apoptose ermöglicht. Im späten Stadium der Apoptose verliert die Zellmembran jedoch ihre Integrität, wodurch Annexin V auch auf PS im Inneren der Zelle zugreifen kann. Mit einem Viabilitätsfarbstoff können diese apoptotischen und nekrotischen Zellen im Spätstadium (Annexin V, Viabilitätsfarbstoff-positiv) aus den apoptotischen Zellen im Frühstadium (Annexin V-positiv, Viabilitätsfarbstoff-negativ) aufgelöst werden.

Die derzeit mit den eBioscience Annexin V Apoptose-Nachweiskits erhältlichen Viabilitätsfarbstoffe umfassen FITC, eFluor 450, Allophycocyanin (APC), Phycoerythrin (PE), PE-Cyanin7 und Biotin.