Coordonnées
Stem Cells and Cell Reprogramming Research Unit
Institut de recherche clinique de Montréal (IRCM)
110 Pine Avenue West, Montreal, QC H2W 1R7
T 514 987 5733
mohan.malleshaiah@ircm.qc.ca
Axes de recherche
- Biologie des systèmes
- Cellules souches
- Signalisation intracellulaire
- Génomique
Description de la recherche
Les états cellulaires et leurs transitions sont fondamentaux pour le développement, les maladies telles que le cancer, et la reprogrammation cellulaire. Les réseaux régulateurs critiques, en particulier les protéines, qui traitent l’information du signal et contrôlent les états cellulaires et leurs transitions sont les moins bien compris.
L’unité de recherche en cellules souches et reprogrammation cellulaire se concentre sur l’identification des régulateurs spécifiques à l’état cellulaire, l’élucidation de leurs réseaux et la caractérisation de leur dynamique. Les systèmes basés sur les cellules souches et les cellules cancéreuses nous fournissent des modèles appropriés pour étudier les états cellulaires au niveau de la cellule unique. Pour comprendre les mécanismes de régulation des états cellulaires, l’équipe combine des mesures quantitatives d’une seule cellule (y compris la protéomique et la génomique) avec des approches d’analyse computationnelle et de modélisation. Elle utilise en outre la connaissance des mécanismes de régulation pour prédire et inverser les états cellulaires à des fins utiles par le biais de la reprogrammation cellulaire et des stratégies de conception moléculaire.
Le laboratoire souhaite acquérir une compréhension holistique des mécanismes que les cellules ont évolué pour atteindre et maintenir des états cellulaires spécifiques. Il est également espéré que les conclusions transcendent les frontières de la discipline et révèlent les principes généraux de conception évolués dans les cellules de mammifères pour le traitement de l’information.
Research axis
- Systems Biology
- Stem Cells
- Intracellular Signaling
- Genomics
Research description
Cell states and their transitions are fundamental to development, diseases such as cancer, and cell reprogramming. The critical regulatory networks, particularly involving proteins, which process the signal information and control the cell states and their transitions are least understood.
Our research focus is to identify cell state specific regulators, elucidate their networks and characterize their dynamics. Stem cell and cancer cell-based systems provide us suitable models to study the cell states at single-cell level. To understand the regulatory mechanisms of cell states we combine quantitative single-cell measurements (including proteomics and genomics) with computational analysis and modelling approaches. We further utilize the gained knowledge of regulatory mechanisms to predict and reverse-engineer cell states for useful purposes through cell reprogramming and molecular design strategies.
Ultimately, we hope to gain holistic understanding of the mechanisms cells have evolved to achieve and maintain specific cell states. We also expect that the findings will transcend discipline boundaries and reveal general design principles evolved in mammalian cells for information processing.
Publications
- Sugimura R, Jha DK, Han A, Soria-Valles C, de Rocha EL, Lu YF, Goettel JA, Serrao E, Rowe RG, Malleshaiah M, Wong I, Sousa P, Ditadi A, Keller G, Engelman AN, Snapper SB, Doulatov S, Daley GQ. Hematopoietic Stem and Progenitor Cells from Human Pluripotent Stem Cells. Nature, 545 (7655): 432-438 (2017). PMID: 28514439.
- Malleshaiah M*, Padi M, Rué P, Quackenbush J, Martinez-Arias A, Gunawardena J*. Nac1 Coordinates a Sub-network of Pluripotency Factors to Regulate Embryonic Stem Cell Differentiation. Cell Reports 14 (5): 1181-94 (2016). PMID: 26832399. *Corresponding authors
- Malleshaiah M, Gunawardena J. Cybernetics, Redux: An Outside-In Strategy for Unraveling Cellular Function. Developmental Cell 36 (1): 2-4 (2016). PMID: 26766437.
- Malleshaiah M, Tchekanda E and Michnick SW. Real-time protein-fragment complementation assays for studying temporal, spatial and spatiotemporal dynamics of protein–protein interactions in living cells. Cold Spring Harbor Laboratory Protocols 2016(11):pdb.prot090068 (2016). PMID: 27803255.
- Malleshaiah MK, Shahrezaei V, Swain PS, Michnick SW. The Scaffold Protein Ste5 Directly Controls a Switch-like Mating Decision in Yeast. Nature 465 (7294): 101-5 (2010). PMID: 20400943.