Loss of KEAP1 Causes an Accumulation of Nondegradative Organelles
Elisabet Uribe-Carretero,
Guadalupe Martinez-Chacón,
Sokhna M. S. Yakhine-Diop,
Gema Duque-González,
Mario Rodríguez-Arribas,
Eva Alegre-Cortés,
Marta Paredes-Barquero,
Saray Canales-Cortés,
Elisa Pizarro-Estrella,
Antonio Cuadrado,
Rosa Ana González-Polo,
José M. Fuentes,
Mireia Niso-Santano
Affiliations
Elisabet Uribe-Carretero
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Guadalupe Martinez-Chacón
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Sokhna M. S. Yakhine-Diop
Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28029 Madrid, Spain
Gema Duque-González
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Mario Rodríguez-Arribas
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Eva Alegre-Cortés
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Marta Paredes-Barquero
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Saray Canales-Cortés
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Elisa Pizarro-Estrella
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Antonio Cuadrado
Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28029 Madrid, Spain
Rosa Ana González-Polo
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
José M. Fuentes
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
Mireia Niso-Santano
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Genética, Facultad de Enfermería y Terapia Ocupacional, Universidad de Extremadura, 10003 Cáceres, Spain
KEAP1 is a cytoplasmic protein that functions as an adaptor for the Cullin-3-based ubiquitin E3 ligase system, which regulates the degradation of many proteins, including NFE2L2/NRF2 and p62/SQSTM1. Loss of KEAP1 leads to an accumulation of protein ubiquitin aggregates and defective autophagy. To better understand the role of KEAP1 in the degradation machinery, we investigated whether Keap1 deficiency affects the endosome-lysosomal pathway. We used KEAP1-deficient mouse embryonic fibroblasts (MEFs) and combined Western blot analysis and fluorescence microscopy with fluorometric and pulse chase assays to analyze the levels of lysosomal-endosomal proteins, lysosomal function, and autophagy activity. We found that the loss of keap1 downregulated the protein levels and activity of the cathepsin D enzyme. Moreover, KEAP1 deficiency caused lysosomal alterations accompanied by an accumulation of autophagosomes. Our study demonstrates that KEAP1 deficiency increases nondegradative lysosomes and identifies a new role for KEAP1 in lysosomal function that may have therapeutic implications.