Morgan Fullerton

Carte électronique

Morgan Fullerton
Professeur agrégé

BSc avec mention, Université de Guelph (2004)
PhD, Université de Guelph (2009)
Chercheur-boursier postdoctoral, Université McMaster (2009-2014)

Pièce : Pavillon Roger Guindon, pièce 4109A (bureau) 4109 (laboratoire)
Bureau : 613-562-5800 poste 8310
Courriel professionnel : morgan.fullerton@uottawa.ca

Biographie

Intérêts de recherche

Le laboratoire Fullerton étudie plusieurs aspects du métabolisme en mettant l’accent sur l'homéostasie lipidique du foie et des cellules immunitaires innées. Plusieurs processus cellulaires fondamentaux sont intimement liés au métabolisme lipidique, ainsi nos recherches visent à découvrir la relation des mécanismes sous-jacents par lesquels ces processus sont modifiés dans les maladies chroniques telles que la résistance à l'insuline (cause principale du diabète de type 2) et l’athérosclérose (cause importante des maladies cardiovasculaires). Nous utilisons des souris génétiquement modifiées (knock-out et knock-in) et des outils de la biologie cellulaire et moléculaire ainsi que la biochimie afin de cibler spécifiquement des voies métaboliques et de développer des nouvelles stratégies pour prévenir et traiter les maladies métaboliques chroniques. 

Régulation AMPK du métabolisme du cholestérol des macrophages dans l'athérosclérose

Les maladies cardiaques touchent plus d'un million de Canadiens et coûtent plus de 21 millions de dollars au système de santé canadien par année. L’athérosclérose résulte d’une accumulation de cholestérol et de cellules immunitaires dans les parois des artères (plaque athérosclérotique). Cause principale des crises cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux, l’athérosclérose est également étroitement liée à l’obésité, le diabète de type 2 ainsi qu’au mode de gestion du cholestérol artériel. Les cellules immunitaires spécialisées, appelées macrophages, absorbent et stockent l’excédent de cholestérol et ainsi protègent la paroi artérielle. Ces macrophages contiennent des voies de transfert spécialisées qui transportent le cholestérol à la lipoprotéine en circulation (HDL). La lipoprotéine mène le cholestérol au foie, où il peut être éliminé ; expliquant par le fait même pourquoi le HDL-cholestérol est communément appelé le « bon » cholestérol. Aussi nommé transport inverse du cholestérol, lorsque ce processus est déficient, le cholestérol s’accumule dans les macrophages et elles se transforment en cellules spumeuses ; un important agent étiologique contribuant à la progression de l’athérosclérose. La protéine kinase activée par l’AMP (AMPK) est un important régulateur métabolique des protéines, des glucides et des lipides et ainsi assure une balance énergétique cellulaire. Nos récentes observations suggèrent que la AMPK modifie favorablement le métabolisme lipidique. Conséquemment, nous souhaitons déterminer le rôle de AMPK dans les macrophages et l'athérosclérose. Afin de répondre à ces questions, notre laboratoire utilise des souris génétiquement modifiées dépourvues du gène AMPK ainsi que des composés thérapeutiques qui activent spécifiquement cette kinase. Nos recherches nous permettront d’identifier et de caractériser de nouveaux mécanismes contribuant à l'athérosclérose et aux maladies cardiovasculaires et ainsi développer de meilleures stratégies de prévention et de traitements.

CTL1 et le rôle de l’absorption de la choline dans les maladies métaboliques

La choline est un nutriment essentiel et une importante molécule médiatrice chez les mammifères. Composante fondamentale des phospholipides membranaires, la choline est également un précurseur biosynthétique du neurotransmetteur acétylcholine ainsi qu’une source importante de groupements méthyles pour la régulation épigénétique. Par conséquent, une carence en choline entraîne des troubles du développement embryonnaire, une diminution des fonctions cognitives et hépatiques et des anomalies du métabolisme lipidique. La choline est une molécule positivement chargée dont le transport à travers la bicouche lipidique est pris en charge par la protéine de transport de choline de type-1 (CTL1). CTL1 fait partie d’une nouvelle famille de transporteurs largement exprimée. Malgré des résultats obtenus à l’aide de modèles de cultures cellulaires, le rôle de CTL1 dans un contexte physiologique demeure incompris. Notre recherche consiste à générer et à caractériser un nouveau modèle de souris knock-out, où l’expression du gène CTL1 (Slc44a1) sera abolie (CTL1 KO). Ce modèle de souris nous permettra de comprendre le rôle physiologique de CTL1 dans le transport et le métabolisme subséquent de la choline.

 

Publications sélectionnées

  • Hunter RW, Foretz M, Bultot L, Fullerton MD, Deak M, Ross FA, Hawley SA, Shpiro N, Viollet B, Barron D, Kemp BE, Steinberg GR, Hardie DG, Sakamoto K. Mechanism of Action of Compound-13: An α1-Selective Small Molecule Activator of AMPK. Chem Biol. 2014 Jul 17;21(7):866-79.
  • Henriksbo BD, Lau TC, Cavallari JF, Denou E, Fullerton MD, Tarnopolsky MA, Steinberg GR, Schertzer JD. Fluvastatin causes NLRP3 inflammasome-mediated adipose insulin resistance. Diabetes 2014 Jun 10. pii: DB_131398. [Epub ahead of print].
  • O'Neill HM, Lally JS, Galic S, Thomas M, Azizi PD, Fullerton MD, Smith BK, Pulinilkunnil T, Chen Z, Samaan MC, Jorgensen SB, Dyck JR, Holloway GP, Hawke TJ, van Denderen BJ, Kemp BE, Steinberg GR. AMPK phosphorylation of ACC2 is required for skeletal muscle fatty acid oxidation and insulin sensitivity in mice. Diabetologia. 2014 Aug;57(8):1693-702.
  • Bujak A, Blümer RM, Marcinko K, Fullerton MD, Kemp BE, Steinberg GR. Reduced skeletal muscle AMPK and mitochondrial content does not promote the development of aging-induced insulin resistance.  J Appl Physiol (1985). 2014 Jul 15;117(2):171-9.
  • Bojic LA, Telford DE, Fullerton MD, Ford RJ, Sutherland BJ, Edwards JY, Sawyez CG, Gros R, Steinberg GR, and Huff MW. PPARδ-specific activation in liver attenuates triglyceride accumulation via enhanced fatty acid oxidation, reduced fatty acid synthesis and improved insulin sensitivity. J Lipid Res. 2014 May 26;55(7):1254-1266.
  • Samaan MC, Marcinko K, Sikkema S, Fullerton MD, Ziafazeli T, Khan MI, Steinberg GR. Endurance interval training in obese mice reduces muscle inflammation and macrophage content independently of weight loss. Physiol Rep. 2014 May 19;2(5). pii: e12012. doi: 10.14814/phy2.12012.
  • Fullerton MD and Steinberg GR. ‘Presenting’ an adaptive role for AMPK. J Leukoc Biol. 2013 Dec;94(6):1099-101. 
  • Fullerton MD*, Galic S*, Marcinko K, Sikkema S, Pulinilkunnil T, O'Neill HM, Ford RJ, Palanivel R, O’Brien M, Hardie DG, Macaulay SL, Schertzer JD, Dyck JR, Kemp BE, Steinberg GR. A single amino acid in Acc1 and Acc2 regulates lipid homeostasis and the insulin-sensitizing effects of metformin. Nature Medicine, 2013 Dec;19(12):1649-54.
  • Fullerton MD, Steinberg GR, Schertzer JD. Immunometabolism of AMPK in insulin resistance and atherosclerosis. Mol Cell Endocrinol. 2012, Feb 25;366(2):224-34
  • Shulga YV, Loukov D, Ivanova PT, Milne SB, Myers DS, Hatch GM, Umeh G, Jalan D, Fullerton MD, Steinberg GR, Topham MK, Brown HA, Epand RM. Diacylglycerol Kinase Delta Promotes Lipogenesis. Biochemistry. 2013 Nov 5;52(44):7766-76
  • Jorgensen SB, O'Neill HM, Sylow L, Honeyman J, Hewitt KA, Palanivel R, Fullerton MD, Öberg L, Balendran A, Galic S, van der Poel C, Trounce IA, Lynch GS, Schertzer JD, Steinberg GR. Deletion of Skeletal Muscle SOCS3 Prevents Insulin Resistance in Obesity. Diabetes. 2013 Jan;62(1):56-64.
  • Basseri S, Lhoták S, Fullerton MD, Palanivel R, Jiang H, Lynn EG, Ford RJ, Maclean KN, Steinberg GR, Austin RC. Loss of TDAG51 results in mature-onset obesity, hepatic steatosis, and insulin resistance by regulating adipogenesis and lipogenesis. Diabetes. 2013 Jan;62(1):158-69.
  • Palanivel R, Fullerton MD, Galic S, Honeyman J, Hewitt KA, Jorgensen SB, Steinberg GR. Reduced Socs3 expression in adipose tissue protects female mice against obesity-induced insulin resistance. Diabetologia. 2012 Nov;55(11):3083-93.
  • Singh RK, Fullerton MD, Vine D, Bakovic M. Mechanisms of hypertriglyceridemia in CTP:phosphoethanolamine cytidylyltransferase (Pcyt2) deficient mice. J Lipid Res. 2012 Sept;53(9):1811-22. Citations: 2
  • Hawley SA, Fullerton MD, Ross FA, Schertzer JD, Chevtzoff C, Walker KJ, Peggie MW, Zibrova D, Green KA, Mustard KJ, Kemp BE, Sakamoto K, Steinberg GR and Hardie DG. The ancient drug salicylate directly activates AMP-activated protein kinase. Science. 2012 May 18;336(6083):918-22.
  • Fullerton MD*, Galic S*, Schertzer JD, Sikkema S, Marcinko K, Walkley CR, Izon D, Honeyman J, Chen ZP, van Denderen BJ, Kemp BE, Steinberg GR. Hematopoietic deletion of AMPK β1 exacerbates inflammation and hepatic insulin resistance in obesity. J Clin Invest. 2011 Dec;121(12):4903-15.
  • Schertzer JD, Tamrakar AK, Magalhães JG, Pereira S, Bilan PJ, Fullerton MD, Philpott DJ, Steinberg GR, Giacca A and Klip A. NOD1 activators link innate immunity and insulin resistance. Diabetes. 2011, Sep;60(9):2206-15.
  • Fullerton MD, Steinberg GR. SirT1 takes a back seat to AMPK in the regulation of insulin sensitivity by resveratrol. Diabetes 2010 Mar;59(3):551-3.
  • Fullerton MD, Bakovic M. Complementation of the metabolic defect in CTP: phosphoethanolamine cytidylyltransferase (Pcyt2) deficient primary hepatocytes. Metabolism 2010 Dec;59(12):1691-700.
  • Fullerton MD, Hakimuddin F, Bonen A, Bakovic M. The Development of a Metabolic Disease Phenotype in CTP:Phosphoethanolamine Cytidylyltransferase-deficient Mice. J Biol Chem. 2009 Sep 18; 284(38):25704-13. Epub 2009 Jul 22.
  • Wood KC, Fullerton MD, El-Sohemy A, Bakovic M. Interactions between hepatic lipase and apolipoprotein E gene polymorphisms affect serum lipid profiles of healthy Canadian adults. Appl Physiol Nutr Metab. 2008 Aug; 33(4): 761-8.
  • Fullerton MD, Hakimuddin F, Bakovic M. Developmental and metabolic effects of disruption of the mouse CTP:phosphoethanolamine cytidylyltransferase gene (Pcyt2). Mol Cell Biol. 2007 May; 27(9): 3327-36.
  • Bakovic M, Fullerton MD, Michel V. Metabolic and molecular aspects of ethanolamine phospholipid biosynthesis: the role of CTP:phosphoethanolamine cytidylyltransferase (Pcyt2). Biochem Cell Biol. 2007 Jun; 85(3): 283-300. Invited Review.
  • Fullerton MD, Wagner L, Yuan Z, Bakovic M. Impaired trafficking of choline transporter-like protein-1 at plasma membrane and inhibition of choline transport in THP-1 monocyte-derived macrophages. Am J Physiol Cell Physiol. 2006 Apr; 290 (4): C1230-8.

Champs d'intérêt

  • Immunométabolisme
  • Homéostasie lipidique
  • Athérosclérose
  • Résistance à l'insuline
  • Protéine kinase activé par l’AMP (AMPK)
  • Transport et métabolisme de la choline
  • Microbiologie
  • Biochimie
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