Mathieu Cellier

Expertises

Biologie moléculaire , Biochimie , Biologie cellulaire

  • Professeur à l’INRS

Téléphone
450 687-5010

Télécopieur
450 686-5501

Courriel
mathieu.cellier@iaf.inrs.ca

Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie

531, boulevard des Prairies
Laval (Québec)  H7V 1B7
CANADA

 

Voir le centre

Intérêts de recherche

Protéines membranaires de type Nramp et interactions hôte-microbes

La compréhension des mécanismes de résistance naturelle aux infections est essentielle au développement d’approches novatrices pour le contrôle des maladies infectieuses. En privant les agents infectieux d’éléments nécessaires à leur survie ou leur croissance l’hôte peut acquérir une immunité nutritionnelle. Le programme de recherche du professeur Mathieu Cellier concerne l’étude d’une fonction antimicrobienne spécifique des phagocytes professionnels qui restreint l’accès à des cations métalliques essentiels comme le fer et le manganèse.

La protéine Nramp1 (Natural resistance-associated macrophage protein 1) est présente dans la membrane de vésicules lysosomales et phagosomales; elle catalysel’efflux transmembranairede métaux divalents vers le cytoplasme.  Nramp1 définit une famille de perméases (Solute carrier family 11, Slc11) conservée dans l’évolution de la bactérie à l’homme. La structure 3D des protéines Slc11 est partagée par d’autres familles de transporteurs de cations regroupées dans la super-famille APC (amino acid-polyamine-organo-cation).

Les perméases Slc11 participent au maintien de l’homéostasie du Fe et du Mn : en conditions normales Nramp1 contribue au recyclage du fer des cellules éliminées par phagocytose; lors d’infections, Nramp1 peut priver les microbes phagocytés de micronutriments d’importance vitale.  La régulation de l’activité Nramp1/Slc11a1 apparait donc cruciale dans diverses conditions qui reflètent la variété des phénotypes fonctionnels exprimés par les macrophages.

Le programme de recherche suit deux axes principaux: i) la caractérisation des facteurs cis et trans qui contrôlent l’expression de NRAMP1 au cours du développement des phagocyte humains (myélopoièse) et en réponse à des changements environnementaux (stimuli immunitaires, phagocytose et infections intracellulaires); ii) l’identification des déterminants fonctionnels qui distinguent la protéine NRAMP1 d’homologues d’origine microbienne et peuvent conférer une immunité nutritionnelle à l’hôte.

Les outils utilisés incluent des lignées cellulaires humaines différenciées in vitro en phagocytes matures, pouvant exprimer des gènes rapporteurs et/ou surexprimer la protéine NRAMP1 native ou mutée ponctuellement; des bactéries de types sauvage ou atténué par inactivation de gènes de transporteurs de métaux.  Les études menées s’appuient sur des techniques de biochimie, biologie moléculaire et cellulaire visant à détailler l’organisation fonctionnelle du locus NRAMP1 et l’expression du gène (topologie, promoteur proximal, éléments enhancer et/ou silencer), l’expression de la protéine (immuno-détection) et de son activité (transport de métaux, contrôle d’infections bactériennes); des analyses de séquences permettent d’établir les relations phylogénétiques et d’identifier des sites potentiels de divergence fonctionnelle.

Le développement de ce programme améliorera notre compréhension des fonctions immunitaires des transporteurs Slc11 et de leur contribution à l’immunité nutritionnelle de l’hôte.

Formation universitaire

  • Ph. D. en biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, Université Montpellier II, France, 1992.
  • Stage postdoctoral, Centre d’études sur la résistance de l’hôte, Hôpital Général de Montréal.
  • Stage postdoctoral, Département de biochimie, Faculté de Médecine, Université McGill.

Publications

CELLIER M. F. M. (2017)
Developmental control of NRAMP1 (SLC11A1) Expression in Professional Phagocytes,
Biology (Basel, Switz.), 6(2), 28.

 

CELLIER M. F. M. (2016)
Evolutionary analysis of Slc11 mechanism of proton-coupled metal-ion transmembrane import,
AIMS Biophysics, 3(2): 286-318.

 

VEYRIER, F. J. & CELLIER, M. F. (2014)
Metal economy in host-microbe interactions,
Frontiers in cellular and infection microbiology, 4, 190.

 

YUKI, K. E., EVA, M. M., RICHER, E., CHUNG, D., PAQUET, M., CELLIER, M., CANONNE-HERGAUX, F., VAULONT, S., VIDAL, S. M. & MALO, D. (2013)
Suppression of Hepcidin Expression and Iron Overload Mediate Salmonella Susceptibility in Ankyrin 1 ENU-Induced Mutant
PLoS ONE, 8, 2, e55331.

 

CELLIER, M. F. M. (2013)
Cell-type specific determinants of NRAMP1 expression in professional phagocytes
Biology (Basel, Switz.), 2, 1, 233-283

 

CELLIER, M. F. M. (2012)
Nramp: from Sequence to Structure and Mechanism of Divalent Metal Import
In: JOSÉ M. ARGUELLO & SVETLANA LUTSENKO (Eds.)
Current Topics in Membranes. Academic Press. 69:249-93

 

CELLIER, M. F. (2012)
Nutritional immunity: homology modeling of Nramp metal import
Advances in Experimental Medicine and Biology , 946, 335-51
Adv Exp Med Biol. 2012;946:335-51.

 

VEYRIER, F. J., BONECA, I. G., CELLIER, M. F. & TAHA, M. K. (2011)
A novel metal transporter mediating manganese export (mntx) regulates the mn to fe intracellular ratio and neisseria meningitidis virulence
PLoS Pathogens , 7, 9, e1002261.

 

LIN, Z., FERNANDEZ-ROBLEDO, J. A., CELLIER, M. F. M. & VASTA, G. R. (2011)
The Natural Resistance-Associated Macrophage Protein from the Protozoan Parasite Perkinsus marinus Mediates Iron Uptake.
Biochemistry , 50, 29, 6340-6355.

 

CZACHOROWSKI, M., LAM-YUK-TSEUNG, S., CELLIER, M. & GROS, P. (2009)
Transmembrane topology of the mammalian Slc11a2 iron transporter
Biochemistry , 48, 35, 8422-8434.

 

RICHER, E., CAMPION, C. G., DABBAS, B., WHITE, J. H. & CELLIER, M. F. M. (2008)
Transcription factors Sp1 and C/EBP regulate NRAMP1 gene expression
Febs Journal , 275, 20, 5074-5089.

 

COURVILLE, P., URBANKOVA, E., RENSING, C., CHALOUPKA, R., QUICK, M. & CELLIER, M. F. M. (2008)
Solute carrier 11 cation symport requires distinct residues in transmembrane helices 1 and 6
Journal of Biological Chemistry , 283, 15, 9651-9658.

 

GALLANT, C. J., MALIK, S., JABADO, N., CELLIER, M., SIMKIN, L., FINLAY, B. B., GRAVISS, E. A., GROS, P., MUSSER, J. M. & SCHURR, E. (2007)
Reduced in vitro functional activity of human NRAMP1 (SLC11A1) allele that predisposes to increased risk of pediatric tuberculosis disease
Genes and Immunity , 8, 8, 691-698.

 

CELLIER, M. F., COURVILLE, P. & CAMPION, C. (2007)
Nramp1 phagocyte intracellular metal withdrawal defense
Microbes and Infection , 9, 14-15, 1662-1670.

 

COURVILLE, P., CHALOUPKA, R. & CELLIER, M. F. (2006)
Recent progress in structure-function analyses of Nramp proton-dependent metal-ion transporters
Biochemistry and Cell Biology , 84, 6, 960-78.

 

CHALOUPKA, R., COURVILLE, P., VEYRIER, F., KNUDSEN, B., TOMPKINS, T. A. & CELLIER, M. F. M. (2005)
Identification of functional amino acids in the Nramp family by a combination of evolutionary analysis and biophysical studies of metal and proton cotransport in vivo
Biochemistry , 44, 2, 726-733.

 

ROBLEDO, J. A. F., COURVILLE, P., CELLIER, M. F. M. & VASTA, G. R. (2004)
Gene organization and expression of the divalent cation transporter Nramp in the protistan parasite Perkinsus marinus
Journal of Parasitology , 90, 5, 1004-1014.

 

RICHER, E., COURVILLE, P. & CELLIER, M. (2004)
Molecular evolutionary analysis of the Nramp family .
The Nramp Family. 178-194.

 

COURVILLE, P., CHALOUPKA, R., VEYRIER, F. & CELLIER, M. F. M. (2004)
Determination of transmembrane topology of the Escherichia coli natural resistance-associated macrophage protein (Nramp) ortholog
Journal of Biological Chemistry , 279, 5, 3318-3326.

 

RICHER, E., COURVILLE, P., BERGEVIN, I. & CELLIER, M. F. M. (2003)
Horizontal gene transfer of « prototype » Nramp in bacteria
Journal of Molecular Evolution , 57, 4, 363-376.

 

ROIG, E. A., RICHER, E., CANONNE-HERGAUX, F., GROS, P. & CELLIER, M. F. M. (2002)
Regulation of NRAMP1 gene expression by 1 alpha,25-dihydroxy-vitamin D-3 in HL-60 phagocytes
Journal of Leukocyte Biology , 71, 5, 890-904.

 

DOMENECH, P., PYM, A. S., CELLIER, M., BARRY, C. E. & COLE, S. T. (2002)
Inactivation of the Mycobacterium tuberculosis Nramp orthologue (mntH) does not affect virulence in a mouse model of tuberculosis
Fems Microbiology Letters , 207, 1, 81-86.

 

CANONNE-HERGAUX, F., CALAFAT, J., RICHER, E., CELLIER, M., GRINSTEIN, S., BORREGAARD, N. & GROS, P. (2002)
Expression and subcellular localization of NRAMP1 in human neutrophil granules
Blood , 100, 1, 268-275.

 

BOYER, E., BERGEVIN, I., MALO, D., GROS, P. & CELLIER, M. F. M. (2002)
Acquisition of Mn(II) in addition to Fe(II) is required for full virulence of Salmonella enterica serovar Typhimurium
Infection and Immunity , 70, 11, 6032-6042.

 

CELLIER, M. F. M., BERGEVIN, I., BOYER, E. & RICHER, E. (2001)
Polyphyletic origins of bacterial Nramp transporters
Trends in Genetics , 17, 7, 365-370.

 

MAKUI, H., ROIG, E., COLE, S. T., HELMANN, J. D., GROS, P. & CELLIER, M. F. M. (2000)
Identification of the Escherichia coli K-12 Nramp orthologue (MntH) as a selective divalent metal ion transporter
Molecular Microbiology , 35, 5, 1065-1078.

 

CELLIER, M., SHUSTIK, C., DALTON, W., RICH, E., HU, J., MALO, D., SCHURR, E. & GROS, P. (1997)
Expression of the human NRAMP1 gene in professional primary phagocytes: studies in blood cells and in HL-60 promyelocytic leukemia
Journal of Leukocyte Biology , 61, 1, 96-105.

 

CELLIER, M. & GROS, P. (1997)
The NRAMP1 gene: Resistance to intracellular infections and antimicrobial activity of phagocytes [Le gene NRAMP1: Resistance aux infections intracellulaires et activite antimicrobienne des phagocytes]
M/S : médecine sciences , 13, 4, 501-508.

 

CELLIER, M., BELOUCHI, A. & GROS, P. (1996)
Resistance to intracellular infections: comparative genomic analysis of Nramp
Trends in Genetics , 12, 6, 201-4.

 

VIDAL, S., BELOUCHI, A. M., CELLIER, M., BEATTY, B. & GROS, P. (1995)
Cloning and characterization of a second human NRAMP gene on chromosome 12q13
Mammalian Genome , 6, 4, 224-30.

 

LIU, J., FUJIWARA, TM, BUU, NT, SANCHEZ, FO, CELLIER, M., PARADIS, AJ, FRAPPIER, D., SKAMENE, E., GROS, P., MORGAN, K. & ET AL. (1995)
Identification des polymorphismes et des variantes de séquence dans l’homologue humain du gène de la protéine de macrophage associé à la résistance naturelle de la souris
American Journal of Human Genetics , 56, 4, 845-53.

 

GOVONI, G., VIDAL, S., CELLIER, M., LEPAGE, P., MALO, D. & GROS, P. (1995)
Structure génomique, séquence de promoteur et induction de l’expression du gène Nramp1 de souris dans les macrophages
Génomique , 27, 1, 9-19.

 

CELLIER, M., PRIVÉ, G., BELOUCHI, A., KWAN, T., RODRIGUES, V., CHIA, W. & GROS, P. (1995)
Nramp définit une famille de protéines membranaires
Actes de la National Academy of Sciences des États-Unis d’Amérique , 92, 22, 10089-93.

 

BELOUCHI, A., CELLIER, M., KWAN, T., SAINI, HS, LEROUX, G. & GROS, P. (1995)
La protéine membranaire spécifique aux macrophages Nramp contrôlant la résistance naturelle aux infections chez la souris a des homologues exprimés dans le système racinaire des plantes
Plant Molecular Biology , 29, 6, 1181-96