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Health Sciences; Medical Sciences

Matthew James Smith

Biologie du cancer, biologie structurale, signalisation cellulaire

Professeur sous octroi agrégé

Faculté de médecine - Département de pathologie et biologie cellulaire

Pavillon Marcelle-Coutu, room 3306-16

Secondary number: 514 343-5704 (Travail 1)
Secondary email: matthew.james.smith@umontreal.ca (Personnel)

Profile

Research expertise

La recherche menée par Matthew J. Smith et son équipe vise à intégrer des approches expérimentales modernes à la biologie structurelle, à la biophysique, à la bio-informatique évolutive ainsi qu’à la biologie cellulaire dans le but d’identifier et de comprendre une signalisation anormale de cancer tant au niveau systémique que mécanique. Plus précisément, ils exploreront la corrélation entre les mutations génétiques, la structure des protéines altérées et les réseaux de protéines perturbés, déclenchant la transformation des cellules et la dissémination métastasique.

THÈMES

  • GTPases RAS
  • Fonction des protéines
  • Signalisation MAPK
  • Voies des suppresseurs de tumeurs
  • Cytosquelette des microtubules
  • Réseaux de signalisation
  • Spectroscopie RMN
  • Cristallographie aux rayons X
  • Cryo-EM
  • Protéomique

INTÉRÊTS DE RECHERCHE

  • Explorer les propriétés biophysiques des RAS GTPases
  • Élucider la signalisation en aval des GTPases
  • Caractériser le « protéome obscur » des partenaires peu étudiés des GTPases-effecteurs
  • Examiner l'impact des mutations cancéreuses sur la signalisation proliférative
  • Développer de nouvelles et meilleures technologies pour caractériser la fonction des protéines

Teaching and supervision

Teaching

Student supervision

Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)

2024

Complex interplay between RAS superfamily GTPases and tumour suppressor RASSF effectors

Graduate : Singh, Swati
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
2023

Using BioID to study RAS signaling to the Hippo pathway

Graduate : Nikolova, Maya
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2020

RAS small GTPase signalling to the enigmatic RASSF death effectors

Graduate : Seetharaman Thillai Villalan, Dhanaraman
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.

Projects

Research projects

2023 - 2030

Regulation of RAS driven cellular proliferation by SHOC2 and the MRAS GTPase

Lead researcher : Matthew James Smith
Co-researchers : Daniel Abankwa
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2029

Development and preclinical validation of first-in-class dual inhibitors of the atypical MAP kinases ERK3 and ERK4

Lead researcher : Sylvain Meloche
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2029

Regulation of cytokinesis by the novel and conserved flavin-dependent monooxygenase enzymes OSGN-1/OSGIN

Lead researcher : Jean-Claude Labbé
Co-researchers : Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2021 - 2028

Investigation into RAS GTPase control of cell adhesion and proliferation through alternative downstream effectors

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2021 - 2028

Systematic mapping of the global ARF network interactome by BioID coupled to functional studies to reveal novel biological functions

Lead researcher : Jean-François Côté
Co-researchers : David Hipfner , Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2018 - 2028

RAS-MAPK signal transduction in normal and cancer cells

Lead researcher : Marc Therrien
Co-researchers : Sylvain Meloche , Pierre Thibault , Anne Marinier , Matthew James Smith , Frank Sicheri , John Rubinstein
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(FDN) Subvention Fondation
2022 - 2027

Canada Research Chair in Cancer Signalling and Structural Biology

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVX50399-Chaires de recherche du Canada
2018 - 2026

Atomiclevel visualization of signalling protein activity in living mammalian cells using InCell NMR spectroscopy

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2022 - 2024

Development and preclinical validation of first-in-class dual inhibitors of the atypical MAP kinases ERK3 and ERK4

Lead researcher : Sylvain Meloche
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2018 - 2024

Atomiclevel visualization of signalling protein activity in living mammalian cells using InCell NMR spectroscopy

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(DGECR) Tremplin vers la découverte
2016 - 2024

Elucidation of the molecular mechanisms governing currently untargeted RAS effector pathways towards novel therapeutic approaches for the most refractory human cancers

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2023

Développement d'une série inédite d'inhibiteurs des GTPases RAS

Lead researcher : Marc Therrien
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-LeadAction-Onco (Collabo. IRICoR, Oncopole et FRQS)
2021 - 2023

Structure-function analysis of a novel KRAS effector complex and its role in metastasis

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: SRC/Société de recherche sur le cancer
Grant programs: PVX12154-Subvention de fonctionnement
2020 - 2023

Développement d'une série inédite d'inhibiteurs des GTPases RAS

Lead researcher : Marc Therrien
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
Funding sources: Ministère Économie et Innovation , FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ) , IRICoR
Grant programs: , PVXXXXXX-LeadAction-Onco (Collabo. IRICoR, Oncopole et FRQS) ,
2019 - 2023

FI - Development of nanoscale device arrays to investigate the biophysical properties of fundamental cellular switch proteins

Lead researcher : Matthew James Smith , Marie-Josée Hébert
Co-researchers : Delphine Bouilly
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds Nouvelles frontières en recherche - Exploration
2019 - 2023

FD - Development of nanoscale device arrays to investigate the biophysical properties of fundamental cellular switch proteins

Lead researcher : Matthew James Smith
Co-researchers : Delphine Bouilly
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds Nouvelles frontières en recherche - Exploration
2020 - 2022

Développement d'une série inédite d'inhibiteurs des GTPases RAS

Lead researcher : Marc Therrien
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
2020 - 2022

Développement d'une série inédite d'inhibiteurs des GTPases RAS

Lead researcher : Marc Therrien
Co-researchers : Anne Marinier , Matthew James Smith
2017 - 2022

Canada Research Chair in Cancer Signalling an Structural Biology

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: SPIIE/Secrétariat des programmes interorganismes à l’intention des établissements
Grant programs: PVX50399-Chaires de recherche du Canada
2020 - 2021

Supplément COVID-19 CRSNG_Atomiclevel visualization of signalling protein activity in living mammalian cells using InCell NMR spectroscopy

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-Supplément à l’appui des étudiants, des stagiaires postdoctoraux et du personnel de soutien à la recherche COVID-19
2017 - 2021

Real-time surveillance of multiplexed, reversible cancer signalling markers in perturbed RAS networks.

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada , IRSCC/Institut de recherche de la Société canadienne du cancer
Grant programs: PVXX5647-(MOP) Subvention de fonctionnement incluant les subventions de fonctionnement programmatiques (général) , PV132873-Subventions pour l'innovation
2017 - 2020

Real-time surveillance of multiplexed, reversible cancer signalling markers in perturbed RAS networks.

Lead researcher : Matthew James Smith
2016 - 2020

Analyses structurales et systémiques des protéines modulatrices de la signalisation RAS oncogénique pour de nouvelles approches thérapeutiques contre les cancers humains

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier : Junior 1
2016 - 2019

Analyses structurales et systémiques des protéines modulatrices de la signalisation RAS oncogénique pour de nouvelles approches thérapeutiques contre les cancers humains

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Établissement de jeunes chercheurs Juniors 1
2016 - 2018

Groupe de recherche axe sur la structure des proteines (GRASP)

Lead researcher : Kalle Burges Gehring
Co-researchers : Matthew James Smith
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Subvention de groupe de recherche
2015 - 2017

Integrated structure/systems analyses of oncogenic RAS signaling towards novel therapeutic approaches for human cancers

Lead researcher : Matthew James Smith
Funding sources: FCI/Fondation canadienne pour l'innovation
Grant programs: PVXXXXXX-Fonds des leaders

Outreach

Publications and presentations

Publications

Bernal Astrain, G., R. Strakhova, CH. Jo, E. Teszner, R.C. Killoran, and M.J. Smith. The small GTPase MRAS is a broken switch. Nature Communications 2024; 16: 647.

Rambaud, B., M. Joseph, F-C. Tsai, C.D. Jamblinne, R. Strakhova, E. Del Guidice, R. Sabelli, M.J. Smith, P. Bassereau, D.R. Hipfner and S. Carréno. STRIPAK controls cell-cell communication by promoting cytoneme biogenesis through the membrane-sculpting function of Slik. EMBO Journal 2024; Accepted/In press.

Comtois-Marotte, S., E. Bonneil, C. Li, M.J. Smith, and P. Thibault. Epitope and paratope mapping of a SUMO-remnant antibody using cross-linking mass spectrometry and molecular docking. Journal of Proteome Research 2024; Accepted/In press.

Lacroix, L., E. Goupil, M.J. Smith, and J-C. Labbé. Leaving the mark: FMOs as an emerging class of cytokinetic regulators. Cell Cycle 2024; Accepted/In press.

Singh, S., G. Bernal Astrain, A.M. Hincapie, M. Goudreault and M.J. Smith. Complex interplay between RAS GTPases and RASSF effectors regulates subcellular localization of YAP. EMBO Reports 2024. 25: 3574-3600.

Quirion, L., A. Robert, J. Boulais, S. Huang, G. Bernal Astrain, R. Strakhova, CH. Jo, Y. Kherdjemil, D. Faubert, M-P Thibault, M. Kmita, J.M. Baskin, A-C Gingras, M.J. Smith, and J-F Côté. ARF-family global interactome mapping uncovers spatial organization of cellular signaling pathways. Journal of Cell Science 2024; 137 (9): jcs262140.

Strakhova, R. and M.J. Smith. Profiling complex RAS-effector interactions using NMR spectroscopy. Editors: Stephen, A.G. and D. Esposito. In: Methods in Molecular Biology; KRAS: Methods and Protocols. United States: Springer 2024; 2797: 195-209.

Smith M.J. Defining bone fide effectors of RAS GTPases. BioEssays 2023; 45 (9): e2300088.

Elkholi I.E., J. Boulais, M.-P. Thibault, H.-D. Phan, A. Robert, L.B. Lai, D. Faubert, M.J. Smith, V. Gopalan, and J.-F. Côté. Mapping the MOB proteins’ proximity network reveals a unique interaction between human MOB3C and the RNase P complex. Journal of Biological Chemistry 2023; 299 (9): 105123.

Tran, V., I. Desanlis, R.C. Killoran, K.S. Ravichandran, M.J. Smith, M. Kmita and JF Côté. Manipulating the conformational state of Elmo2 reveals that myoblast fusion can be exploited for regenerative therapy in muscular fusiopathies. Nature Communications 2022; 13 (1): 7077.

Goudreault, M., V. Gagné, C.H. Jo, S. Singh, R.C. Killoran, A.C. Gingras and M.J. Smith. Afadin couples RAS GTPases to the polarity rheostat Scribble. Nature Communications 2022; 13 (1): 4562.

Bernal Astrain, G., M. Nikolova and M.J. Smith. Functional diversity in the RAS subfamily of small GTPases. Biochemical Society Transactions 2022; 50 (2): 921-33.

Killoran, R.C. and M.J. Smith. NMR detection methods for profiling RAS nucleotide cycling. Editors: Rubio, I. and I. Prior. In: Ras Activity and Signaling: Methods and Protocols. United States: Springer 2021; 2262: 169-182.

Singh, S. and M.J. Smith. RAS GTPase signalling to alternative effector pathways. Biochemical Society Transactions 2020; 48(5): 2241–2252.

Dhanaraman T., S. Singh, R.C. Killoran, A. Singh, X. Xu, J. Shifman, and M.J. Smith. RASSF effectors couple diverse RAS subfamily GTPases to the Hippo pathway. Science Signaling 2020; 13(653): 1-15.

Chang, L., J. Yang, C.H. Jo, Z. Zhang, A. Boland, S.H. McLaughlin, A. Abu-Thuraia, R.C. Killoran, M.J. Smith*, J-F. Côté* and D. Barford. Insights into regulation of the DOCK−ELMO−RAC signaling module from structures of DOCK2−ELMO1 and its complexes with RAC and RHOG. Nature Communications 2020; 11(1): 3464. *equal contributions

Killoran R.C. and M.J. Smith. Conformational resolution of nucleotide cycling and effector interactions for multiple small GTPases determined in parallel. Journal of Biological Chemistry 2019; 294, 9937-9948.

Smith M.J.*, E. Ottoni, N. Ishiyama, M. Goudreault, A. Haman, C. Meyer, M. Tucholska, G. Gasmi-Seabrook, S. Menezes, R.C. Laister, M.D. Minden, R. Marschalek, A.-C. Gingras, T. Hoang and M. Ikura*. Evolution of AF6-RAS Association and Implications in Mixed-Lineage Nature Communications 2017; 8(1): 1099. *co-corresponding authors

Spencer-Smith R., A. Koide,  Y. Zhou, R. Eguchi, F. Sha,  P. Gajwani, D. Santana, A. Gupta, M. Jacobs, E. Herrero-Garcia, J. Cobbert, H. Lavoie, M.J. Smith, T. Rajakulendran, E. Dowdell, M. Nazir Okur, I. Dementieva, F. Sicheri, M. Therrien, J.F. Hancock, M. Ikura, S. Koide, J.P. O’Bryan. Inhibition of Ras function through targeting an allosteric regulatory site. Nature Chemical Biology 2017; 13: 62-68.

Fang Z., C.B. Marshall, J.C. Yin, M.T. Mazhab-Jafari, G.M. Gasmi-Seabrook, M.J. Smith, T. Nishikawa, Y. Xu, B.G. Neel, and M. Ikura. Biochemical Classification of Disease-Associated Mutants of RAS-Like Protein Expressed in Many Tissues (RIT1). Journal of Biological Chemistry 2016; 291(30): 15641-52.

Park S., N.R. Bin, M. Michael Rajah, B. Kim, T.C. Chou, S.A. Kang, K. Sugita, L. Parsaud, M. Smith, P.P. Monnier, M. Ikura, M. Zhen, and S. Sugita. Conformational states of syntaxin-1 govern the necessity of N-peptide binding in exocytosis of PC12 cells and Caenorhabditis elegans. Molecular Biology of the Cell 2016; 27(4): 669-685.

Mazhab-Jafari M.T., C.B. Marshall, M.J. Smith, G.M.C. Gasmi-Seabrook, P.B. Stathopoulos, F. Inagaki, L.E. Kay, B.G. Neel and M. Ikura. Oncogenic and RASopathy-associated KRAS mutations relieve membrane-dependent occlusion of the effector-binding site. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A 2015; 112 (21): 6625-30.

Smith M.J., C.B. Marshall, F. Theillet, A. Binolfi, P. Selenko and M. Ikura. Real-time NMR monitoring of biological activities in complex physiological environments. Current Opinion in Structural Biology 2015; 32:39–47.

Disciplines

  • Cell Biology
  • Biochemistry

Areas of expertise

  • Cell Signaling and Cancer
  • Mutation (Process)
  • Enzymes and Proteins
  • Proteins
  • Host-Tumour Interaction
  • Growth Factors (Cancer)
  • Cell Therapy of Cancer