Research grants (2010~)
基盤研究(A) 「新規テクノロジー開発を見据えた新規Casタンパク質候補の機能解析」分担 2020-2022年(予定)
基盤研究(B) 「天然変性ヒストン様蛋白質による、結核菌の個性の創出と多様性獲得の分子機構」分担 2020-2023年(予定)
基盤研究(B) 「超分子グラフシステムによるGWAS解析の研究」 代表 平成29-32年度(予定)
創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業(BINDS)「創薬等ライフサイエンス研究を促進する研究支援とデータサイエンス」 分担(分担機関代表) 平成29～34年度(予定)
創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業(BINDS)「生薬データベースの高度化と構造創薬への応用」 分担 平成29～34年度(予定)
基盤研究(C)「クランプローダーRFCによるクランプPCNA装てん機構の構造生物学的研究」分担 平成26-28年
基盤研究(B)(2) 「生体分子構造データのグラフによる統一の試み」代表 平成25-27年度
基盤研究(B)(2) 「クランプによるレプリソームの制御機構の機能構造連関の研究」分担 平成24-27年
文部科学省 創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業(PDIS)「超分子モデリングパイプラインの構築」代表 平成24-28年度
JST バイオインフォマティクス推進事業(BIRD)「実践による超分子ネットワークモデリングシステムの開発」 代表 平成20-22年度
Published Papers, Books, and Patents (2010~)
2020
Oba Y*, Konishi K, Yano H, Shibata H, Kato D, Shirai T*. Resurrecting the ancient glow of the fireflies, Science Adv., 6, eabc5705 (2020) DOI: 10.1126/sciadv.abc5705
Mayanagi K*, Oki K, Miyazaki N, Ishino S, Yamagami T, Morikawa K, Kohda D, Shirai T*, Ishino Y*. Two conformations of DNA polymerase D-PCNA-DNA, an archaeal replisome complex, revealed by cryo-electron microscopy, BMC Biol., 18, 152 (2020) doi: 10.1186/s12915-020-00889-y
Hijikata A, Shionyu-Mitsuyama C, Nakae S, Shionyu M, Ota M, Kanaya S, Shirai T*. Knowledge‐based structural models of SARS‐CoV‐2 proteins and their complexes with potential drugs, FEBS Lett., (2020) doi: 10.1002/1873-3468.13806
Shirai T*, Terada T. Overview of the big data bioinformatics symposium (2SCA) at BSJ2019, Biophysical Reviews, (2020) DOI 10.1007/s12551-020-00639-y
「耐熱性ミスマッチエンドヌクレアーゼ変異体」, 発明者: 松本 裕之, 上森隆司, 白井 剛, 石野良純, 相良武宏, 石野園子, 特願2020-048795 令和2年3月19日
2019
Nakamae I, Morimoto T, Shima H, Shionyu M, Fujiki H, Yoneda-Kato N, Yokoyama T, Kanaya S, Kakiuchi K, Shirai T, Meiyanto E, Kato JY. Curcumin Derivatives Verify the Essentiality of ROS Upregulation in Tumor Suppression, Molecules, 24, 4067 (2019)
Lestari B, Nakamae I, Yoneda-Kato N, Morimoto T, Kanaya S, Yokoyama T, Shionyu M, Shirai T, Meiyanto E, Kato JY. Pentagamavunon-1 (PGV-1) inhibits ROS metabolic enzymes and suppresses tumor cell growth by inducing M phase (prometaphase) arrest and cell senescence, Sci. Rep. 9, 14867 (2019)
Nakae S, Shionyu M, Ogawa T, Shirai T*, Crystallization of pearl biomineralization protein in microgravity environment. Int. J. Microgravity Sci. Appl., 36, 2019p360105 (2019)
Kouyama K, Mayanagi K, Nakae S, Nishi Y, Miwa M, Shirai, T*., Single-particle analysis of full-length human poly(ADP-ribose) polymerase 1, Biophysics and Physicobiology, 16, 59-67 (2019)
Sutani A, Shima H, Hijikata A, Hosokawa S, Fukui Y, Takasawa K, Suzuki E, Doi S, Shirai T, Morio T, Fukami M, Kashimada K, WDR11 is another causative gene for coloboma, cardiac anomaly and growth retardation in 10q26 deletion syndrome, Eur J Med Genet (2019)
Takasawa K, Tsuji-Hosokawa A, Takishima S, Wada Y, Nagasaki K, Dateki S, Numakura C, Hijikata A, Shirai T, Kashimada K, Morio T, Clinical characteristics of adolescent cases with Type A insulin resistance syndrome caused by heterozygous mutations in the β-subunit of the insulin receptor (INSR) gene, J. Diabete, 11, 46-54 (2019)
土方敦司, 辻 敏之, 塩生真史, 白井 剛, 超分子グラフシステムによるGWAS解析の研究, 細胞, 51, 34 – 38（2019）
2018
Isogai Y, Imamura, H, Nakae S, Sumi T, Takahashi K, Nakagawa T, Tsuneshige A, Shirai T*, Tracing whale myoglobin evolution by resurrecting ancient proteins, Sci. Rep. 8, 16883 (2018)
Nishikino T , Hijikata A, Miyanoiri Y, Onoue Y, Kojima S, Shirai T, Homma M, Rotational direction of flagellar motor from the conformation of FliG middle domain in marine Vibrio, Sci. Rep. 8, 17793 (2018)
Mayanagi K, Ishino S, Shirai T, Oyama T, Kiyonari S, Kohda D, Morikawa K, Ishino Y, Direct visualization of DNA baton pass between replication factors bound to PCNA, Sci. Rep. 8, 16209 (2018)
Nakae S, Shionyu M, Ogawa T, Shirai T*, Structures of jacalin‐related lectin PPL3 regulating pearl shell biomineralization, Proteins, 86, 644-653 (2018)
Shirai T. Protein structure analysis and validation, The Encyclopedia of Bioinformatics and Computational Biology (eds..Shoba Ranganathan, Christian Schönbach, Kenta Nakai, and Michael Gribskov), Elsevier, pp. 512-519 (2018) ISBN: 9780128114148, DOI:10.1016/B978-0-12-809633-8.20282-3
渡邉博文，鈴木洋介，近藤洋隆，石野麻由子，土井陽子，江口至洋，田中成典，鶴田宏樹，白井 剛，森一郎，臼井英之，横川三津夫，遠隔講義「計算生命科学の基礎」配信の実現，大学ICT推進協議会2017年度年次大会論文集 1 – 4 (2018)
2017
Hijikata A, Tsuji T, Shionyu M, Shirai T*, Decoding disease-causing mechanisms of missense mutations from supramolecular structures, Sci. Rep. 7, 8541 (2017)
Miyanori Y, Hijikata A, Nishino Y, Gohara M, Onoue Y, Kojima S, Kojima C, Shirai T, Kainosho M, Homma M, Structural and Functional Analysis of the C-Terminal Region of FliG, an Essential Motor Component of Vibrio Na+-Driven Flagella, Structure, 25, 1540-1548 (2017)
Fujiki R, Hijikata A, Shirai T, Okada S, Kobayashi M, Ohara O, Molecular Mechanism and Structural Basis of Gain of Function of STAT1 Caused by Pathogenic R274Q Mutation, J Biol Chem, 292, 6240-6254 (2017)
Tsuji-Hosokawa A, Takasawa K, Nomura R, Miyakawa Y, Numakura C, Hijikata A, Shirai T, Ogawa Y, Kashimada K, Morio T, Molecular mechanisms of insulin resistance in 2 cases of primary insulin receptor defect-associated diseases, Pediatr Diabetes, 18, 917-924 (2017)
Yoda T, Tanabe M, Tsuji T, Yoda T, Ishino S, Shirai T, Ishino Y, Takeyama H, Nishida H, Exonuclease processivity of archaeal replicative DNA polymerase in association with PCNA is expedited by mismatches in DNA, Sci. Rep. 7, 44582 (2017)
Nomura K, Tanimoto Y, Hayashi F, Harada E, Shan X-Y, Shionyu M, Hijikata A, Shirai T, Morigaki K, Shimamoto K, The Role of the Prod1 Membrane Anchor in Newt Limb Regeneration. Angewandte Chemie, 55, 270-274 (2017)
Satoh Y, Yonemori S, Hirose M, Shogaki H, Wakimoto H, Kitagawa Y, Gotoh B, Shirai T, Takahashi K, Itoh M, A residue located at the junction of the head and stalk regions of measles virus fusion protein regulates membrane fusion by controlling conformational stability. J. Gen. Virol. 98, 143-154 (2017)
Kawasaki Y, Oda H, Ito J, Niwa A, Tanaka T, Hijikata A, Seki R, Nagahashi A, Osawa M, Asaka I, Watanabe A, Nishimata S, Shirai T, Kawashima H, Ohara O, Nakahata T, Nishikomori R, Heike T, Saito MK, Identification of a High-Frequency Somatic NLRC4 Mutation as a Cause of Autoinflammation by Pluripotent Cell-Based Phenotype Dissection. Arthritis & Rheumatology, 69, 447-459 (2017)
2016
Shionyu-Mitsuyama C, Hijikata A, Tsuji T, Shirai T*, Classification of ligand molecules in PDB with graph match-based structural superposition. J. Struct. Funct. Gen., 17, 135-146 (2016)
Nakae S, Hijikata A, Tsuji T, Yonezawa K, Kouyama K, Mayanagi K, Ishino S, Ishino Y, Shirai T*, Structure of EndoMS-DNA complex as mismatch-restriction endonuclease. Structure, 24, 1960-1971 (2016)
Oyama T, Ishino S, Shirai T, Yamagami T, Nagata M, Ogino H, Kusunoki M, Ishino Y, Atomic structure of an archaeal GAN suggests its dual roles as an exonuclease in DNA repair and a CMG component in DNA replication, Nucleic Acid Res., 44, 2977-2986 (2016)
Takekawa N, Terahara N, Kato T, Gohara M, Mayanagi K, Hijikata A, Onoue Y, Kojima S, Shirai T, Namba K, Homma M, The tetrameric MotA complex as the core of the flagellar motor stator from hyperthermophilic bacterium, Sci. Rep. 6, 31526 (2016)
Ishino S, Oda S, Uemori T, Sagara T, Takatsu N, Yamagami T, Shirai T, Ishino Y, Identification of a mismatch-specific endonuclease in hyperthermophilic Archaea. Nucleic Acid Res. 44, 2977-2986 (2016) (NAR Breakthrough Article)
Yamashita S, Hata A, Usui T, Oda H, Hijikata A, Shirai T, Kaneko N, Hata D, Novel AVPR2 mutation causing partial nephrogenic diabetes insipidus in a Japanese family. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 29, 591-596 (2016)
2015
Tsuji T, Yoda T, Shirai T*, Deciphering Supramolecular Structures with Protein-Protein Interaction Network Modeling. Sci. Rep. 5, 16341 (2015)
Kobayashi A, Teruya K, Mtsuura Y, Shirai T, Nakamura Y, Yamada M, Mizusawa H, Mohri S, Kitamoto T. The influence of PRNP polymorphisms on human prion disease susceptibility: an update. Acta Neuropathol.130, 159-170 (2015)
土方敦司、辻 敏之、白井 剛*, 超分子モデリングによる創薬支援, SAR News, 28, 1-7 (2015)
日本バイオインフォマティクス学編, バイオインフォマティクス入門, 慶應義塾大学出版会 (2015)
白井 剛, タンパク質立体構造散歩：祖先型コンジェリンConAnc, 生物物理, 55, 117 (2015)
「耐熱性ミスマッチエンドヌクレアーゼの利用方法」, 発明者: 上森隆司, 石野良純, 相良武宏, 石野園子, 山上 健, 白井 剛, 特願2014-184934 平成26年9月11日, PCT出願番号: PCT/JP2015/075603(平成27年9月9日)
2014
Ohtana Y, Azamimi A, Altaf-Ul-Amin M, Huang M, Ono N, Sato T, Sugiura T, Horai H, Nakamura Y, Morita A, Lange KW, Kibinge NK, Katsuragi T, Shirai T, Kanaya S, Clustering of 3D structure similarity based network of secondary metabolites to reveal their relationships with biological activities, Mol. Inform., 33, 790-801 (2014) (Molecular Informatics Best Paper Award 2014)
Oda H, Nakagawa K, Ade J, Awaya T, Funabiki M, Hijikata A, Nishikomori R, Funatsuka M, Oshima Y, Sugawara Y, Yasumi T, Kato H, Shirai T, Ohara O, Fujita T, Heike T, Aicardi-Goutières Syndrome Is Caused by IFIH1 Mutations, Am. J. Hum. Genet. 95, 121-125 (2014)
Shirai T*, Saito M, Kobayashi A, Asano M, Hizume M, Ikeda S, Teruya K, Morita M, Kitamoto T, Evaluating prion models on comprehensive mutation data of mouse PrP, Structure, 22, 560-571 (2014)
Ogawa T, Shirai T*. Tracing Ancestral Specificity of Lectins: Ancestral Sequence Reconstruction Method as a New Approach in Protein Engineering, In Lectins: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology (ed. J Hirabayashi ) vol. 1200, Springer, pp.539-551 (2014)
辻 敏之, 白井 剛*, ビッグデータからの展開:古代タンパク質解析と超分子モデリング, 生命のビッグデータ利用の最前線 (植田充美 監修), シーエムシー出版, pp. 225-231 (2014)
「高速グラフマッチ検索装置及び方法」, 発明者: 白井 剛, 特許第5484946号 平成26 年2月28日 (出願番号：特願2010-31526 平成22年2月16日), PCT出願番号: PCT/JP2011/053280(平成23年2月16日)
2013
Nakae S, Ito S, Higa M, Senoura T, Wasaki J, Hijikata A, Shionyu M, Ito S, Shirai T*, Structure of novel enzyme in mannan biodegradation process 4-O-beta-D-mannosyl-D-glucose phosphorylase MGP, J. Mol. Biol. 425, 4468-4478 (2013)
Sakuma M, Imada K, Okumura Y, Uchiya KI, Yamashita N, Ogawa K, Hijikata A, Shirai T, Homma M, Nikai T, X-ray structure analysis and characterization of AFUEI, an elastase inhibitor from Aspergillus fumigatus. J. Biol. Chem. 288, 17451-17459 (2013)
Ogawa T, Shirai T, Experimental molecular archeology: reconstruction of ancestral mutants and evolutionary history of proteins as a new approach in protein engineering, In Protein Engineering technology and application (ed. T. Ogawa), InTech, pp. 111-132 (2013)
白井 剛*, データベース解析によるタンパク質リガンドの多様性, 生化学, 85, 671-687 (2013)
2012
Saito M, Takemura N, Shirai T*, Classification of ligand molecules in PDB with fast heuristics graph match algorithm COMPLIG. J. Mol. Biol. 424, 379-390 (2012)
白井 剛*, 超分子モデリング:DNAの複製過程における複製モードと校正モードのスイッチングメカニズム. 生物物理, 52, 246-249 (2012)
白井 剛*,祖先遺伝子推定による古代タンパク質の解析. 生物工学, 12, 11-14 (2012)
2011
Oyama T, Ishino S, Fujino S, Ogino H, Shirai T, Mayanagi K, Saito M, Nakagawa N, Ishino Y, Morikawa K, Architecture of archaeal GINS complexes essential for initiation of DNA replication by X-ray crystallography and bioinformatics. BMC Biol. 9:28 (2011)
Konno A, Kitagawa A, Watanabe M, Ogawa T, Shirai T *, Tracing protein evolution with ancestral structures of fish galectin. Structure, 19, 711-722 (2011) (Faculty of 1000 Recommended paper)
Shionyu-Mitsuyama C, Waku T, Shiraki T, Oyama T, Shirai T *, Morikawa K, Detecting structural similarity of ligand interactions in the lipid metabolic system of nuclear receptors, lipid binding proteins, and metabolic enzymes. Protein Eng. Des. Sel. 24, 397-403 (2011)
Mayanagi K, Nishida H, Kiyonari S, Saito M, Kohda D, Ishino Y, Shirai T *, Morikawa K, The architecture of the DNA polymerase-PCNA-DNA ternary complex. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 108, 1845-1849 (2011)
Motono C, Nakata J, Koike R, Shimizu K, Shirota M, Amemiya T, Tomii K, Nagano N, Sakaya N, Misoo K, Sato M, Kidera A, Hiroaki H, Shirai T, Kinoshita K, Noguchi T, Ota M, SAHG, a comprehensive database of predicted structures of all human proteins. Nucleic Acid Res. 39, 487-493 (2011)
2010
Konno A, Yonemaru S, Kitagawa A, Muramoto K, Shirai T, Ogawa T, Protein engineering of conger eel galectins by tracing of molecular evolution using probable ancestral mutants. BMC Evol. Biol., 10:43 (2010)
Konno A, Ogawa T, Shirai T*, Ancestral protein reconstruction as a new field in protein engineering. In Ribosomal Proteins and Protein Engineering: Design, Selection and Applications (eds. V. Ortendhal and H. Salchow), Nova Science Publishers Inc., pp. 65-90 (2010)
真柳浩太, 廣明秀一, 白井 剛, 構造決定法, タンパク質の立体構造入門–基礎から構造バイオインフォマティクスへ- (藤 博幸編), 講談社, pp. 147-178 (2010)
Contributions (2010~)
日本バイオインフォマティクス学会 バイオインフォマティクス技術者認定試験実行委員 2010年-現在
日本バイオインフォマティクス学会 バイオインフォマティクス技術者認定試験実行委員長 2011年・2013-2014年
関西バイオメディカル研究会 委員長 2011-2014年
日本原子力研究開発機構 研究業績評価委員 2009年・2014年
富山県立大学生物工学科 非常勤講師(バイオ情報学) 2012年-現在
日本バイオインフォマティクス学会 評議員・幹事・会長補佐 2014-2015 評議員・幹事 2016-現在
東京大学農学研究科 非常勤講師(情報生命工学 ) 2015・2017年
京都大学薬学研究科 非常勤講師(バイオインフォマティクス理論) 2016・2019
AMED 科学技術調査員 2016年-現在
滋賀大学データサイエンス学部 特別招聘教授 2016年-現在
筑波大学計算科学研究センター 運営協議会委員 2018年-現在