Dre Mary-Ellen Harper

Biographie

Dre Mary-Ellen Harper est titulaire d'une chaîne de recherche du Canada de niveau I en bioénergétique mitochondriale et santé métabolique. 

Intérêts de recherche

Bioénergétique des mammifères : Signification métabolique et contrôle des processus des protéines de découplage mitochondriales

Les processus de conservation d’énergie chez les mammifères sont intrinsèquement imparfaits. Les recherches menées dans le laboratoire de Dre Harper se concentrent spécifiquement sur les voies métaboliques qui affectent l’efficacité des processus de transduction d’énergie et ce, dans une grande variété de modèles cellulaires. La mitochondrie, un organite cellulaire responsable de la conversion de l’énergie, est le lieu de prédilection où se produit l'oxydation de plusieurs substrats énergétiques pour produire l’unité énergétique universelle des cellules, l’ATP. L’efficacité de la synthèse mitochondriale de l’ATP, appelé phosphorylation oxydative, varie considérablement. Celle-ci fluctue entre les tissus composants le corps humain, les différents états métaboliques et l’état de santé d’un individu (p. ex. troubles thyroïdiens).

Le but ultime du laboratoire Harper est de mieux comprendre le contrôle des processus de transduction provenant de l’énergie cellulaire chez des individus sains et malades.

En particulier, le laboratoire du Dre Harper étudie l'importance métabolique et le contrôle du découplage de l'oxydation ("combustion de carburant") de la production d'ATP et du stockage d'énergie. Ce processus est également appelé fuite de protons mitochondriale. La fuite de protons est contrôlée par les protéines de découplage (UCP), en particulier par l'UCP1 dans le tissu adipeux brun, et est contrôlée par le translocateur de nucléotides adénines (ANT). Les UCP et les ANT sont des sous-familles de la famille des protéines porteuses mitochondriales et sont situées dans la membrane interne de la mitochondrie. Pendant les états de fuite de protons, le carburant est oxydé et l'énergie est libérée (ou "gaspillée") sous forme de chaleur, au lieu d'être convertie en ATP. Le contrôle moléculaire et les fonctions de ces processus apparemment inutiles constituent un intérêt majeur pour le laboratoire. Parmi les bienfaits potentiels de la fuite de protons figurent une diminution du stress oxydatif et une amélioration de la flexibilité métabolique. Les travaux récents portent également sur la formation des supercomplexes mitochondriaux, qui affectent également l'efficacité de la transduction de l'énergie cellulaire. Ces recherches ont des implications importantes pour les maladies métaboliques, notamment l'obésité et le diabète, ainsi que pour les maladies cardiovasculaires et d'autres maladies dans lesquelles le dysfonctionnement des mitochondries est important.

Étudiants aux cycles supérieurs et stagiaires postdoctoraux supervisés par la Dre Harper

Achevé :

23 M.Sc. Shadi MONEMDJOU, 1998; Manon GAGNÉ, 1999; Andreas ANTONIOU, 2001; Darcy MacLELLAN 2007; Sean CRAWFORD, 2009; Carmen ESTEY 2009; Adrienne GOWING, 2010; Cynthia MOFFAT, 2010; Rui ZHANG, 2012; Cyril ADJEITEY, 2013, Skye McBRIDE, 2014; Lucien NADEAU, 2017(co-supervised with Dr. Céline Aguer); Awa LIAGHATI, 2017; Nina HADZIMUSTAFIC, 2020; Ziyad EL HANKOURI, 2021; Gaganvir Singh PARMAR, 2021 (best 2021 MSc thesis award); Breana HOOKS, 2022 (nominated for best MSc thesis); Mitali UPPAL (2023); Nidhi KUKSAL (2024); Ella McILROY (2024); Stephanie MYERS (2024); Charbel KARAM (2025); Michelle LEVESQUE (2026)

12 Ph.D. Shadi MONEMDJOU, 2002; Tia MOFFAT, 2007 (co-supervised with Dr.  Steffany Bennett); Lisa BEVILACQUA, 2007, Sheila COSTFORD, 2008; Brittany BEAUCHAMP, 2015; Ghadi ANTOUN, 2017 (MD-PhD; best PhD thesis award, 2017); Abi RAJKUMAR, 2018 (co-supervised with Dr. Frédérique Tesson); Georges KANAAN, 2018; Rajaa SEBAA, 2020; Michel KANAAN, 2025 (nominated for best PhD thesis); Dhanuddara MOHOTTALAGE, 2025; Claire FONG-McMASTER, 2025 (nominated for best PhD thesis)

13 PDF. Dr. Céline AGUER; Dr. Véronic BEZAIRE; Dr. Martin GERRITS; Dr. Ryan MAILLOUX; Dr. Fiona McMURRAY; Dr. Erin SEIFERT; Dr. Brianne THRUSH; Dr. Neoma BOARDMAN (visiting PDF from University of Tromso, Norway); Dr. Denis BLONDIN; Dr. David PATTEN; Dr. Jens Frey HALLING (visiting PDF from University of Copenhagen, Denmark); Dr. Chantal PILEGGI; Dr. Michel KANAAN

En progrès :

4 Ph.D : Luke KENNEDY; Valeria VASILYEVA (MD-PhD, co-supervised with Dr. Michele ARDOLINO); Lauren HAMILTON; Ella McILROY 

2 M.Sc : Matthew MAGDA; Farzaneh AMINI
1 HBSc: Julia DIEM HUM
1 Associé de recherche : Dr. Chantal PILEGGI
Technicien : Jian Ying Xuan

Supervision de thèse de premier cycle

2026-2027: Julia DIEM HUM; 2025-2026: Elena LEGRANA OKPU; 2024-2025: Lauren HAMILTON and Michelle LEVESQUE; 2023-2024:  Lillian ABEBE, Gurrose GAHLA; 2022-2023: Stephanie MYERS, Charbel KARAM; Ella McIlroy;  2020-21: Hussein ELKHATIB; 2019-20: Breana HOOKS; 2018-19: Gaganvir PARMAR; Nina HADZIMUSTAFIC; Ziyad EL HANKOURI; Baher MIGALLY 2017-18: Daniella FEBBRARO; 2016-17: Megan MacFarlane; Karan Gandhi; 2015-2016: Bianca ICHIM; Kijoo KIM; Cecile LE; 2014-15: Kris KOMM; Alyssa PEIXOTO; Jessica QUIZI; 2013-14: Olivier CHARETTE; 2012-13: Dhiya HASSAN, William CHEN, 2011-12: Melissa PASQUA, Aline PFEFFERLE; 2010-11: Naveen VENAYAK; 2009-10: Mark BASTIENELLI; Cyril ADJEITEY; Daniela GAMBAROTTA; 2008-9: Marisa ROSSI; Brittany BEAUCHAMP; 2007-8:Sean CRAWFORD, Samantha PREVOST, Benny HILL, Neha SARNA; 2006-7: Carmen ESTEY, Anastasia TOUR; 2005-6: Mitra ABAIEAN, Dimitre RANEV; 2004-5: Basil HUBBARD, Shehla CHAUDHRY; 2003-4: Matthew NIEDZWIECKI, Julie BEAULIEU; 2002-3: Nausheen SIDDIQUI, Marianne McGEE; 2001-2: Audrey NUK, Lorenne DOUCET; 2000-1: Lisa BEVILACQUA; 1999-2000: Veronic BEZAIRE; 1998-9: Andreas ANTONIOU, 1997-8: Shirin LAL; 1996-7: Manon GAGNE, 1995-6: Shadi MONEMDJOU

Fonds de recherches actuels

Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC); Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG); Laboratoires nucléaires Canadiens; Conseil national de recherches Canada; Programme des chaires de recherche du Canada

Distinctions :

• Chaire de recherche du Canada de niveau 1 : Bioénergétique mitochondriale et santé métabolique 2024-2031
• Prix du service exceptionnel du Département de biochimie, microbiologie et immunologie, 2026 
• Prix du scientifique de l’Association des facultés de médecine du Canada (AFMC), 2026
• Prix du chercheur principal de la Société canadienne de biosciences moléculaires (CSMB) – Canadian Science Publishing, 2026 
• Prix WIELD Trailblazer 2025 : Les femmes inspirant et faisant progresser le leadership dans le domaine du diabète. Les Trailblazers ont eu un impact déterminant sur la recherche et/ou les soins dans les domaines du diabète, de l’obésité et du métabolisme
• Prix pour l'ensemble des réalisations, Diabète Canada ; 2021
• Chaire de recherche universitaire en bioénergétique mitochondriale. 2016-2021; 2021-2026
• Collège des examinateurs, Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) 2014 -
• Chercheure invité, Centre de recherche sur le diabète Joslin, École de médecine de Harvard. Boston, MA. Janvier - décembre 2014
• Élu comme représentant canadien au Conseil (nord-américain) de la société de l'obésité. 2012-2015
• Élu au conseil d'administration du Réseau canadien en obésité, 2012-
• Prix du Centre de la Société canadienne des sciences de la nutrition, 2003
• Laura et Arthur Colwin ont créé une bourse de recherche d'été et une bourse HB Steinbach en physiologie, au laboratoire de biologie marine de Woods Hole, dans le Massachusetts. 2002.
• Prix d'excellence en recherche du premier ministre, 2000.
• Chercheure de la Fondation canadienne pour l'innovation, prix New Opportunities, 1998.
• Prix John Charles Polanyi - Physiologie et médecine. 1995.
• Bourse de recherche, Girton College, Université de Cambridge. 1992.
• Bourse postdoctorale du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie, 1991-3.

Publications (Douze articles récents ; la liste complète est disponible via ORCID)

(Dre Harper a publié 229 articles évalués par des pairs qui ont été cités plus de 24,000 fois, avec un indice H de 77 et un indice i10 de 206).

1. Chantal Pileggi*, Dhanuddara Mohottalage*, Luke S Kennedy*, Majid Nikpay, Lauren Hamilton*, Martin Roffe, Amer Jarrar, Nichole Kolozsvari, Dongdong Wang, Miroslava Cuperlovic-Culf, Tommy Alain, Gregory Steinberg, Ruth McPherson, Robert Dent, and Mary-Ellen Harper. (2026) Skeletal Muscle Reprogramming of Metabolic, Ribosomal and Developmental Pathways Contributes to Roux-en-Y Gastric Bypass-Induced Adaptation in Women. eBioMedicine (Lancet). 130: 106410. doi: 10.1016/j.ebiom.2026.106410
2. Chantal A. Pileggi*, Ella McIlroy*, Lauren M.K. Hamilton*, Nidhi Kuksal*, Luke S. Kennedy*, Valeria Vasilyeva*, Michel N. Kanaan*, Ziyad El Hankouri*, Yan Burelle, Miroslava Cuperlovic-Culf, and Mary-Ellen Harper (2026) Functional and metabolomic analyses of brown adipose tissue during cold-deacclimation reveal rapid adaptations in N-acetylated amino acid metabolism. iScience. 29(4):115146: 1-14. doi: 10.1016/j.isci.2026.115146
3. Luke Kennedy*, Mary-Ellen Harper** and Miroslava Cuperlovic-Culf** (2025) Computational Approaches to Enzymatic Reaction Assignment: A Review of Methods, Validations, and Future Directions.  Briefings in Bioinformatics. 26(6): 1-19. doi: 10.1093/bib/bbaf635
4. Claire Fong-McMaster, Serena M. Pulente, Luke S. Kennedy, Tyler K.T. Smith, Stephanie Myers, Michel N. Kanaan, Charbel Y. Karam, Matthew Cope, Michelle M. Levesque, Ella McIlroy, Ilka Lorenzen-Schmidt, Craig J. Goergen, Morgan D. Fullerton, Miroslava Cuperlovic-Culf, Erin E. Mulvihill**, and Mary-Ellen Harper**. (2025) Integrated bioinformatic and in vivo analysis confirms the cardioprotective role of OPA1. BMC Cardiovascular Disorders. 26(1):1-19. doi: 10.1186/s12872-025-05413-0
5. Luke Kennedy*, Jagdeep Sandhu, Mary-Ellen Harper** and Miroslava Cuperlovic-Culf** (2025). A hybrid machine learning framework for functional annotation of mitochondrial glutathione transport and metabolism proteins in cancers. BMC Bioinformatics. Accepted. Jan. 15, 2025. doi: 10.1186/s12859-025-06051-1
6. Michel Kanaan* Charbel Karam* Chantal Pileggi*, Luke Kennedy*, Miroslava Cuperlovic-Culf, and Mary-Ellen Harper (2025). Impaired xCT-mediated cystine uptake drives serine and proline metabolic reprogramming and mitochondrial fission in skeletal muscle cells. Redox Biol. 86: 1-17. doi: 10.1016/j.redox.2025.103839
7. Michel Kanaan* Charbel Karam* Chantal Pileggi*, Luke Kennedy*, Miroslava Cuperlovic-Culf, and Mary-Ellen Harper (2025). Impaired xCT-mediated cystine uptake drives serine and proline metabolic reprogramming and mitochondrial fission in skeletal muscle cells. Redox Biol. 86: 1-17. doi: 10.1016/j.redox.2025.103839
8. Michel Kanaan*, Chantal Pileggi*, Charbel Karam*, Claire Fong-McMaster*, Luke Kennedy*, Miroslava Cuperlovic-Culf, and Mary-Ellen Harper. (2024) Cystine/glutamate antiporter xCT controls skeletal muscle glutathione redox, bioenergetics and regeneration.  Redox Biol. 73:103213. doi: 10.1016/j.redox.2024.103213.
9. Gaganvir Parmar*, Claire Fong-McMaster*, Chantal A Pileggi*, David A Patten*, Alexanne Cuillerier, Stephanie Myers*, Ying Wang, Siegfried Hekimi, Miroslava Cuperlovic-Culf and Mary-Ellen Harper. (2024) NDUFB4 participates in mitochondrial complex I supercomplex formation. Journal of Biological Chemistry.  300(2):105626. doi: 10.1016/j.jbc.2024.105626. * also selected for paper of the year award for the first author, former student in the Harper laboratory; MSc category.
10. Chantal Pileggi*, Hussein Elkhatib*, Corrine M Stewart, Irena Alecu, Marceline Côté, Steffany AL Bennett, Jagdeep K Sandhu, Miroslava Cuperlovic-Culf** and Mary-Ellen Harper**. (2023) The SARS-CoV-2 spike glycoprotein interacts with MAO-B and impairs mitochondrial energetics. Current Res Neurobiol. 5:100112. doi: 10.1016/j.crneur.2023.100112. 
11. Luke Kennedy*, Jagdeep K Sandhu, Mary-Ellen Harper**, and Miroslava Cuperlovic-Culf.** Mapping relationships between glutathione and SLC25 transporters in cancers using hybrid machine learning models. BioRxiv. Preprint posted Sept 21, 2023. doi: https://doi.org/10.1101/2023.09.20.558442 ** Co-Senior and Co-corresponding authors.
12. Chantal A. Pileggi*, Denis P. Blondin, Breana G. Hooks*, Gaganvir Parmar*, Irina Alecu, David A. Patten*, Alexanne Cuillerier, Conor O’Dwyer, A Brianne Thrush*, Morgan D. Fullerton, Steffany A.L. Bennett, Éric Doucet, François Haman, Miroslava Cuperlovic-Culf, Ruth McPherson, Robert R.M. Dent, and Mary-Ellen Harper. (2022) Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity. 83:104192. doi: 10.1016/j.ebiom.2022.104192.
13. Chantal A. Pileggi*, Breana G. Hooks*, Ruth McPherson, Robert R.M. Dent and Mary-Ellen Harper. (2022) Targeting skeletal muscle mitochondrial health in obesity. Clinical Science (Portland Press) 136:1081-1110.
14. Alameen Damer*, Sherif El Meniawy, Ruth McPherson, George Wells, Mary-Ellen Harper**, and Robert Dent** (2022) Association of muscle fibre type with measures of obesity: A systematic review.  Obesity Reviews. 23(7):e13444.
15. Robert Dent, Ruth McPherson and Mary-Ellen Harper. (2020) Factors Affecting Weight Loss Variability in Obesity. Metabolism. 113:154388.
16. David A Patten*, Shawn McGuirk, Ujval Anilkumar, Ghadi Antoun*, Karan Gandhi*, Gaganvir Parmar*, Mohamed Ariff Iqbal, Jacob Wong, Richard B Richardson, Julie St-Pierre, Ruth S Slack, Mary-Ellen Harper. (2020) Altered mitochondrial fusion drives defensive glutathione synthesis in cells able to switch to glycolytic ATP production. BBA - Molecular Cell Research. Jan;1868(1):118854; PMID: 32926942.
17. Mary-Ellen Harper* and Mary Elizabeth Patti. (2020) Metabolic Terminology: What’s in a name? Nature Metabolism. 2(6):476-477.