Mitochondria modified by a targeting protein, which is an embodiment of the present invention, can be effectively delivered to a target. In addition, when the target protein bound to the modified mitochondria is delivered into the cell, it can exhibit various activities. The modified mitochondria can effectively kill cancer tissue, and thus can be used as an anticancer agent. In addition, since the modified mitochondria exhibit various activities according to the target protein loaded on the modified mitochondria, the modified mitochondria can be used for treatment of various diseases. In addition, a fusion protein comprising a target protein, which is an embodiment of the present invention, and a fusion protein comprising a targeting target protein can be used to modify mitochondria. In addition, the mitochondria modified with the fusion protein exhibits various effects in target cells.본 발명의 일 구체예인 표적 타겟팅 단백질에 의해 개질된 미토콘드리아는 효과적으로 표적에 전달될 수 있다. 또한, 개질된 미토콘드리아에 결합된 목적 단백질이 세포 내로 전달되면 다양한 활성을 나타낼 수 있다. 이러한 개질된 미토콘드리아는 암 조직을 효과적으로 사멸시킬 수 있으므로 항암제로도 활용이 가능하다. 그뿐 아니라, 개질된 미토콘드리아에 적재된 목적 단백질에 따라 다양한 활성을 나타내므로, 개질된 미토콘드리아는 다양한 질환 치료에 활용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 구체예인 목적 단백질을 포함하는 융합 단백질 및 표적 타겟팅 단백질을 포함하는 융합 단백질은 미토콘드리아를 개질하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 융합 단백질로 개질된 미토콘드리아는 표적 세포 내에서 다양한 효과를 나타낸다.