מאיה שולדינר

מאיה שולדינר
Maya Schuldiner

לידה	15 במרץ 1975 (בת 49) ירושלים, ישראל
עיסוק	גנטיקאית מולקולרית
מקום לימודים	האוניברסיטה העברית בירושלים
מנחה לדוקטורט	נסים בנבניסטי
מוסדות	מכון ויצמן למדע
פרסים והוקרה	חברת האקדמיה הלאומית הגרמנית למדעים לאופולדינה (2020)
תרומות עיקריות
חקר ההכוונה של חלבונים לאברונים תוך-תאיים, גילוי אזורי מחבר באברונים ופיתוח כלים חדשים בחקר הביולוגיה של התא

מאיה שולדינר (נולדה ב-15 במרץ 1975) היא גנטיקאית מולקולרית ישראלית, פרופסור מן המניין בפקולטה לביוכימיה במכון ויצמן למדע, המכהנת כיושבת ראש המועצה המדעית של המכון. מחקרה מתמקד בהבנה מכניסטית של תפקודים יסודיים העומדים בבסיסו של ארגון תוך-תאי.

ביוגרפיה

מאיה שולדינר נולדה בירושלים בשם מאיה רוזיק-רוזן, בתם של עטרה (לבית מינץ) ואלי רוזיק-רוזן. אביה היה דקאן הפקולטה לאמנויות באוניברסיטת תל אביב ואמה הייתה היסטוריונית באוניברסיטה העברית בירושלים. מאיה גדלה בירושלים ובילתה שנים אחדות בארצות הברית, בריטניה וצרפת, בשל עיסוקי הוריה.

ב-1998 השלימה את לימודיה לתואר ראשון בביולוגיה באוניברסיטה העברית בירושלים. את לימודי התואר השני (1999) והשלישי (2003) בגנטיקה עשתה באוניברסיטה העברית בהנחיית פרופ' ניסים בנבניסטי.

בשנים 2003–2008 ביצעה השתלמות בתר-דוקטורט במעבדתו של פרופ' ג'ונתן וייסמן באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו. עם שובה לישראל הצטרפה כחברת סגל במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן. ב-2015 הפכה לפרופסור חבר וב-2020 לפרופסור מן המניין.

נכון ל-2024, שולדינר היא חברה בסגל העריכה של כתב העת Molecular Systems Biology ובסגל המייעץ של Life Sciences Alliance. לאורך השנים, היא זכתה בשלושה מענקים של מועצת המחקר האירופית (ERC): מענק מתחיל ב-2010, ומענקי דור ביניים ב-2015 וב-2020.

שולדינר היא מחזיקת הקתדרה הפרופסוריאלית בגנטיקה מולקולרית ע"ש ד"ר אומן ומרתה דרלינג, וב-2023 נכנסה לתפקידה כיו"ר המועצה המדעית של מכון ויצמן. כמו כן, היא שימשה ומשמשת במספר תפקידים אדמיניסטרטיביים במכון.

מחקר

מחקרה של שולדינר מתמקד בפענוח התפקודים של חלבונים בלתי מאופיינים, תוך שימוש בשמר האופים כמודל אאוקריוטי מרכזי ושימוש בגישות סריקה מיקרוסקופיות, הצמודות למעקבים ייעודיים, בדגש על תהליכים המתרחשים בתוך אברונים תוך-תאיים.

הכוונת חלבונים לאברונים תוך-תאיים

כמחצית מהחלבונים האאוקריוטיים מיוצרים בריבוזומים הציטוסוליים, ולאחר מכן מכוונים לאברונים תוך-תאיים המתאימות להן על מנת לתפקד כראוי. לכן, הבנה מלאה של האופן בו חלבונים מגיעים למיקום התפקודי שלהם מהווה היבט חשוב בביולוגיה של התא. בשנים האחרונות, קבוצתה של שולדינר ביצעה מספר תגליות משמעותיות בתחום זה. כאשר ביצעה שולדינר את מחקר הבתר-דוקטורט שלה במעבדתו של פרופ' ג'ונתן וייסמן ובשיתוף פעולה עם פרופ' בלאנש שוואפק, היא גילתה מנגנון המכונה GET (ראשי תיבות של Guided Entry of Tail Anchor proteins), ואשר מכוון חלבונים מסוג Tail Anchor ומסוג GPI Anchor אל עבר הרשתית התוך-פלזמית (ER); הם גילו את קומפלקס ה-EMC (קומפלקס ממברנלי של הרשתית התוך-פלזמית); הגדירו את תפקידו של הפרוטאז Ste24 בניקיון של נקבוביות טרנסלוקציה חסומות בתוך הרשתית התוך-פלזמית; זיהו מנגנון הכוונה חדש לרשתית התוך-פלזמית, מנגנון בשם SND (ראשי תיבות של Srp iNDependent), אשר הם ואחרים הראו שהוא שמור ופועל באופן דומה גם בבני אדם; גילוי קולטן הכוונה חדש לפרוקסיזומים, המכונה Pex9, ומנגנון חדש להכוונה של חלבונים אל ממברנות פרוקסיזומליות.

יחד עם מעבדתו של פרופ' יוהנס הרמן, קבוצתה של שולדינר גילתה אסטרטגיה חדשה להכוונה של חלבוני ממברנה מיטרוכונדריאליים, אשר באמצעותם חלבונים משתמשים בממברנה של הרשתית התוך-פלזמית כדי לגלוש וכך להגיע ליעד המיטוכונדריאלי. הם מכנים תנועה זו בשם "ER-SURF". כמו כן, מעבדתה הדגימה שלל אותות הכוונה בלתי-קונבנציונליים ושיטות הכוונה, ומיפתה את טווח הסובסטרטים עבור מנגנוני טרנסלוקציה שונים.

יצירה ותפקוד של אזורי מחבר

תקשורת של אברונים תוך-תאיים מקדמת את התיאום בין תפקודים תאיים ותחזוקה של שיווי משקל. דרך אחת בה אברונים תוך-תאיים מתקשרות זו עם זו, היא באמצעות יצירה של אזורי מחבר המבוססים על יצירת גבולות קרובים בין הממברנות. בשנים האחרונות, קבוצתה של שולדינר הרחיבה את ההבנה בתחום זה. היא גילתה אזורי מחבר חדשים ואת הקשרים והתפקודים המתרחשים בהם, כגון מחבר חלולית-מיטוכונדריה, מחבר מיטוכונדריה-פרוקסיזום, מחבר בין גופים מוכלים לבין גופיפי שומן, ומחבר מיטוכונדריה-גרעין.

היא וקבוצתה אפיינו מגנוני ויסות ראשונים של אזורי מחבר; חשפו תפקודים חדשים של אזור המחבר מיטוכונדריה-רשתית תוך-פלזמית; זיהו תת-אוכלוסייה חדשה של גופיפי שומן היושבות באזורי מחבר; זיהו חלבון מחבר חדש המייצר את אזור המחבר בין הרשתית התוך-פלזמית לאברון הגולג'י; יצרו כלי חדש למעקב אחר אזורי מחבר והשתמשו בו כדי לסרוק באופן סדור את כל אזורי המחבר ואת החלבונים הממוקמים בהם. מחקריה של שולדינר הגדילו משמעותית את מספר אזורי המחבר הידועים, את הקשרים המייצרים אותם ואת הוויסות שלהם, כמו גם את המולקולות אשר עוברות דרך אתרים ייחודיים אלה.

יצירת כלים מחקריים חדשנים

על מנת לחקור באופן סדור את הביולוגיה של התא תוך הגדלת הרזולוציה והתפוקה, קבוצתה של שולדינר גם עוסקת באופן מתמיד ביצירת גישות וכלים חדשים, כמו גם טיוב של אלה הקיימים. בשנים האחרונות מעבדתה הביאה למספר פריצות דרך טכנולוגיות בתחום של סריקה סדורה של שמרים בשיתוף פעולה עם מעבדתו של פרופ' מייקל קנופ, הם יצרו אוסף חדש וייחודי של זני שמרים אשר מאפשרים לחוקרים לייצר שינויים גנטיים בכל חלבון וחלבון וזאת בתוך פחות מחודש. כלי זה, המכונה SWAp Tag (ובראשי תיבות SWAT) כבר משנה את דרך החשיבה שבה נחקרת הביולוגיה של שמרים. השמשה של טכנולוגיית SWAT על ידי קבוצתה של שולדינר ונוספים הביאה ליצירתן של מספר ספריות שמרים לשלל יישומים.

יחד עם מעבדתו של פרופ' ג'ון בריגס, פיתחה קבוצתה שיטה לסריקה של פנוטיפים ברזולוציה של מיקרוסקופיה אלקטרונית, מה שמכונה MultiCLEM ומפותח במעבדתה הן עבור שימוש בתאי יונקים.

פרסים והוקרה

• פרס החוקרת הצעירה של EMBO, האגודה האירופית לביולוגיה מולקולרית (2011)
• חברת האקדמיה הצעירה הישראלית (2014–2018)
• אחת מ-"40 מתחת לגיל 40", המדעניות הצעירות שנבחרו על ידי המגזין Cell ‏(2014)
• פרס המועצה המדעית של מכון ויצמן למדע (2014)
• פרס היובל של FEBS, הפדרציה האירופית של האגודות הביוכימיות (2015)
• הפרס הלאומי של FEBS ‏(2017)
• מדליית הזהב של EMBO ‏ (2017)
• חברה נבחרת ב-EMBO ‏(2017)
• עמיתה בכירה ע"ש הנס פישר ב-TUM-IAS, המכון למחקר מתקדם של אוניברסיטת מינכן (2017-2018)
• חברה נבחרת של האקדמיה הגרמנית הלאומית למדעים לאופולדינה (2020)
• שגרירה נבחרת של אוניברסיטת מינכן (2020)
• פרס איירה הרשקוביץ לגנטיקאית שמרים מובילה (2022)
• מדליית FEBS ע"ש בוכר (2023)
• פרס ז'אן ואנס לפריצות דרך בחקר אזורי מחבר (2023)

חיים אישיים

שולדינר נשואה לאורן, פרופסור לביולוגיה מולקולרית במכון ויצמן, והם הורים לשלושה בנים. מתגוררים במכון ויצמן.

חמיה הוא פרופ' שמעון שולדינר מהאוניברסיטה העברית, ובן-דודה הוא פרופ' רון נעמן ממכון ויצמן, שאף הוא כיהן כיו"ר המועצה המדעית.

מאמרים נבחרים

• Schuldiner M, Collins SR, Thompson NJ, Denic V, Bhamidipati A, Punna T, Ihmels J, Andrews B, Boone C, Greenblatt JF, Weissman JS & Krogan NJ (2005). Exploration of the function and organization of the yeast early secretory pathway through an epistatic miniarray profile. Cell. 123, 507-519.
• Schuldiner M, Metz J, Schmid V, Denic V, Rakwalska M, Schmitt HD, Schwappach B & Weissman JS (2008). The GET complex mediates insertion of tail-anchored proteins into the ER membrane. Cell. 134, 634-645.
• Jonikas MC, Collins SR, Denic V, Oh E, Quan EM, Schmid V, Weibezahn J, Schwappach B, Walter P, Weissman JS & Schuldiner M (2009). Comprehensive characterization of genes required for protein folding in the endoplasmic reticulum. Science. 27, 1693-1697.
• Ast T, Cohen G & Schuldiner M (2013). A Network of Cytosolic Factors Targets SRP-Independent Proteins to the Endoplasmic Reticulum. Cell. 152, 1134-1145.
• Breker M, Gymrek M & Schuldiner M (2013). A novel single-cell screening platform reveals proteome plasticity during yeast stress responses. J Cell Biol. 200, 839-850.
• Cohen Y, Klug YA, Dimitrov L, Erez Z, Chuarzman SG, Elinger D, Yofe I, Soliman K, Gärtner J, Thoms S, Schekman R, Elbaz-Alon Y, Zalckvar E & Schuldiner M (2014). Peroxisomes are juxtaposed to strategic sites on mitochondria. Mol Biosyst. 10, 1742-1748.
• Elbaz-Alon Y, Rosenfeld-Gur E, Shinder V, Futerman AH, Geiger T & Schuldiner M (2014). A dynamic interface between vacuoles and mitochondria in yeast. Dev Cell. 30, 95-102.
• Elbaz-Alon Y, Eisenberg-Bord M, Shinder V, Stiller SB, Shimoni E, Wiedemann N, Geiger T & Schuldiner M (2015). Lam6 regulates the extent of contacts between organelles. Cell Rep. 12, 7-14.
• Ast T, Michaelis S & Schuldiner M (2016). The Protease Ste24 Clears Clogged Translocons. Cell. 164, 103-114.
• Yofe I, Weill U, Meurer M, Chuartzman S, Zalckvar E, Goldman O, Ben-Dor S, Schütze C, Wiedemann N, Knop M, Khmelinskii A & Schuldiner M (2016). One library to make them all: streamlining the creation of yeast libraries via a SWAp-Tag strategy. Nat Methods. 3, 371-378.
• Yifrach E, Chuartzman SG, Dahan N, Maskit S, Zada L, Weill U, Yofe I, Olender T, Schuldiner M & Zalckvar E (2016). Characterization of proteome dynamics during growth in oleate reveals a new peroxisome-targeting receptor. J Cell Sci. 129, 4067-4075.
• Aviram N, Ast T, Costa EA, Arakel EC, Chuartzman SG, Jan CH, Haßdenteufel S, Dudek J, Jung M, Schorr S, Zimmermann R, Schwappach B, Weissman JS & Schuldiner M (2016). The SND proteins constitute an alternative targeting route to the endoplasmic reticulum. Nature. 540, 134–138.
• Eisenberg-Bord M, Mari M, Weill U, Rosenfeld-Gur E, Moldavski O, Castro IG, Soni KG, Harpaz N, Levine TP, Futerman AH, Reggiori F, Bankaitis VA, Schuldiner M & Bohnert M (2018). Identification of seipin-linked factors that act as determinants of a lipid droplet subpopulation. J Cell Biol. 217. 269-282.
• Shai N, Yifrach E, van Roermund CWT, Cohen N, Bibi C, IJlst L, Cavellini L, Meurisse J, Schuster R, Zada L, Mari MC, Reggiori FM, Hughes AL, Escobar-Henriques M, Cohen MM, Waterham HR, Wanders RJA, Schuldiner M & Zalckvar E. (2018) Systematic mapping of contact sites reveals tethers and a function for the peroxisome-mitochondria contact. Nature Comm. 9. E1761.
• Weill U, Yofe I, Sass E, Stynen B, Davidi D, Natarajan J, Ben-Menachem R, Avihou Z, Goldman O, Harpaz N, Chuartzman S, Kniazev K, Knoblach B, Laborenz J, Boos F, Kowarzyk J, Ben-Dor S, Zalckvar E, Herrmann JM, Rachubinski RA, Pines O, Rapaport D, Michnick SW, Levy ED & Schuldiner M (2018). Exploring the yeast proteome using a whole genome SWAp-Tag (SWAT) library. Nature Methods 15. 617-622.
• Hansen KG, Aviram N, Laborenz J, Bibi C, Meyer M, Spang A, Schuldiner M & Herrmann JM (2018). An ER surface retrieval pathway safe-guards the import of mitochondrial membrane proteins. Science 361, 1118-1122
• Bykov YS, Cohen N, Gabrielli N, Manenschijn H, Welsch S, Chlanda P, Kukulski W, Patil KR, Schuldiner M & Briggs JAG (2019). High-throughput ultrastructure screening using electron microscopy and fluorescent barcoding. J Cell Biol. 218, 2797-2811.
• Eisenberg-Bord M, Zung N, Collado J, Drwesh L, Fenech E, Fadel A, Dezorella N, Bykov Y, Rapaport D, Fernandez Busnadiego R & Schuldiner M (2021). Cnm1 mediates nucleus-mitochondria contact site formation in response to phospholipid levels. J Cell Biol. 220, e202104100.
• Yifrach E, Holbrook-Smith D, Bürgi J, Othman A, Eisenstein M, van Roermund CW, Visser W, Tirosh A, Rudowitz M, Bibi C, Galor S, Weill U, Fadel A, Peleg Y, Erdmann R, Waterham HR, Wanders RJA, Wilmanns M, Zamboni N, Schuldiner M & Zalckvar E (2022). Systematic multi-level analysis of an organelle proteome reveals new peroxisomal functions. Mol Syst Biol. 18, e11186.
• Gomes Castro I, Shortill S, Katarzyna Dziurdzik S, Cadou A, Ganesan S, Valenti R, David Y, Davey M, Mattes C, Thomas F.B., Ester Avraham R, Meyer H, Fadel A, Fenech E J, Ernst R, Zaremberg V, Tim P Levine T.P, Stefan C, Conibear E & Schuldiner M (2022). Systematic analysis of membrane contact sites in Saccharomyces cerevisiae uncovers modulators of cellular lipid distribution. Elife. 11, e74602.

קישורים חיצוניים

אתר האינטרנט הרשמי של מאיה שולדינר (באנגלית)