ATP-Dependent Lon Protease Controls Tumor Bioenergetics by Reprogramming Mitochondrial Activity
Pedro M. Quirós,
Yaiza Español,
Rebeca Acín-Pérez,
Francisco Rodríguez,
Clea Bárcena,
Kenta Watanabe,
Enrique Calvo,
Marta Loureiro,
M. Soledad Fernández-García,
Antonio Fueyo,
Jesús Vázquez,
José Antonio Enríquez,
Carlos López-Otín
Affiliations
Pedro M. Quirós
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Yaiza Español
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Rebeca Acín-Pérez
Department of Cardiovascular Development and Repair, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, 28029 Madrid, Spain
Francisco Rodríguez
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Clea Bárcena
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Kenta Watanabe
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Enrique Calvo
Cardiovascular Proteomics Laboratory, Department of Vascular Biology, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, 28029 Madrid, Spain
Marta Loureiro
Cardiovascular Proteomics Laboratory, Department of Vascular Biology, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, 28029 Madrid, Spain
M. Soledad Fernández-García
Servicio de Anatomía Patológica, Hospital Universitario Central de Asturias, 33006 Oviedo, Spain
Antonio Fueyo
Area de Fisiología, Departamento de Biología Funcional, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
Jesús Vázquez
Cardiovascular Proteomics Laboratory, Department of Vascular Biology, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, 28029 Madrid, Spain
José Antonio Enríquez
Department of Cardiovascular Development and Repair, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, 28029 Madrid, Spain
Carlos López-Otín
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Instituto Universitario de Oncología, Universidad de Oviedo, 33006 Oviedo, Spain
We generated mice deficient in Lon protease (LONP1), a major enzyme of the mitochondrial quality control machinery. Homozygous deletion of Lonp1 causes early embryonic lethality, whereas its haploinsufficiency protects against colorectal and skin tumors. Furthermore, LONP1 knockdown inhibits cellular proliferation and tumor and metastasis formation, whereas its overexpression increases tumorigenesis. Clinical studies indicate that high levels of LONP1 are a poor prognosis marker in human colorectal cancer and melanoma. Additionally, functional analyses show that LONP1 plays a key role in metabolic reprogramming by remodeling OXPHOS complexes and protecting against senescence. Our findings demonstrate the relevance of LONP1 for cellular and organismal viability and identify this protease as a central regulator of mitochondrial activity in oncogenesis.