李国辉 男 博导 大连化学物理研究所
电子邮件:ghli@dicp.ac.cn
通信地址:大连市中山路457号
邮政编码:116023
部门/实验室:研究生部

研究领域

欢迎访问分子模拟与设计实验室主页:
www.combio.dicp.ac.cn/

(1)分子模拟与设计的理论计算方法发展
(2)生命科学、生物能源以及生物医药中涉及到的生物分子结构建模、动态行为与识别以及催化反应机理的理论计算研究
(3)基于各种生物学实验数据的生物系统建模、动态模拟和性能优化  

理论与计算物理;理论与计算化学;理论与计算生物学
药物发现与设计;蛋白质改造与设计
复杂生物系统网络构建、动态模拟与性能优化

招生信息

“分子模拟与设计”课题组学术气氛宽松、活跃,拥有一流的计算平台(包括千余核的CPU和最新的GPU)、注重结合学生特长展开相应的课题研究和指导、鼓励研究生积极提出大胆创新想法和学科交叉、开展基础与应用研究并举。师生关系密切、待遇优良,学生毕业后将有机会被推荐到美国一流研究机构进一步深造。欢迎对科研有浓厚兴趣的有物理、化学、生物学等背景的优秀大学生到“分子模拟与设计”课题组访问、从事暑期实习、毕业设计和(保)读研!
招生专业
070304-物理化学(含:化学物理)
070203-原子与分子物理
071021-生物信息学
招生方向
理论与计算物理,理论与计算化学,计算生物学
药物、蛋白质发现与设计
复杂生物系统建模、动态模拟与性能优化

教育背景

1997-09--2000-07 中科院大连化学物理研究所 理学博士学位
1994-09--1997-07 辽宁师范大学物理系 理学硕士学位
1990-09--1994-07 辽宁师范大学物理系 理学学士学位
学历
   
学位
   

工作经历

2009.3-至今:中科院大连化学物理研究所 百人计划择优支持、研究员、分子模拟与设计课题组组长
2007.1-至今: 美国新墨西哥大学兼职教授
2006.3-2009.3: Biogen Idec Inc. 研究科学家,蛋白质工程,化学药物开发,蛋白质改造和药物发现与设计的新方法开发
2004.1-2006.3: 哈佛大学医学院 Research Fellow,开发了跨膜蛋白质结构预测的新方法
2001.9-2004.1: 美国威斯康辛大学-麦迪逊分校 Research Associate,提出了新的QM/MM计算方案,可以准确描述生物大分子与配体识别及反应过程的自由能变化,设计了全新的计算方法,可以在任意一台计算机上多尺度研究任意生物大分子体系的柔性及构象变化
2000.9-2001.9: 美国新墨西哥大学博士后,提出和发展了一种快速而准确地计算分子超精细光谱的理论方法

教授课程

分子模拟与设计、 Seminar II 考核

专利与奖励

   
专利成果
( 1 ) 酵母转录因子结合位点预测软件, 实用新型, 2010, 第 1 作者, 专利号: 2010R11L138207
( 2 ) 基于统计势的分子碎片生长方案的全新分子设计方法软件, 实用新型, 2010, 第 1 作者, 专利号: 2010R11L138200
( 3 ) 与蛋白质相互作用的DNA骨架位置预测方法, 发明, 2017, 第 1 作者, 专利号: 201310690241.9
( 4 ) 一种计算机预测蛋白质功能的方法, 发明, 2015, 第 1 作者, 专利号: 201010567278.9
( 5 ) 基于BP神经网络预测二肽模型多极展开属性计算方法, 发明, 2017, 第 1 作者, 专利号: 201310690175.5
( 6 ) 细胞基因翻译过程动态建模方法, 发明, 2015, 第 1 作者, 专利号: 201510933552.2
( 7 ) 蛋白质折叠的并行预测方法, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: 201410398785.0
( 8 ) 细胞基因翻译过程建模方法, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: 201410805244.7
( 9 ) 基于可极化力场以及pso优化的蛋白质设计方法, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: 201210563541.6
( 10 ) 基于三维空间静电势重构的新型蛋白质粗粒化计算方法, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: 201210563541.6
( 11 ) Pso粗粒化力场范德华参数拟合, 实用新型, 2015, 第 1 作者, 专利号: 2015SR061067
( 12 ) 小型集群作业查看系统, 实用新型, 2015, 第 1 作者, 专利号: 2015SR061004
( 13 ) 细胞基因翻译过程建模软件, 实用新型, 2015, 第 1 作者, 专利号: 2015SR061638
( 14 ) 基于群STRING的构象转化路径搜索方法软件, 实用新型, 2016, 第 1 作者, 专利号: 2016SR112778
( 15 ) 基于自动判断聚类中心的FP聚类方法软件, 实用新型, 2016, 第 1 作者, 专利号: 2016SR112646
( 16 ) 基于T-SNE的分子构象聚类可视化方法软件, 实用新型, 2016, 第 1 作者, 专利号: 2016SR112550
( 17 ) GPU加速分子动力学模拟软件GAP, 实用新型, 2016, 第 1 作者, 专利号: 2016SR112545

出版信息

   
发表论文
(1) Exosome cofactor hMTR4 competes with export adaptor ALYREF to ensure balanced nuclear RNA pools for degradation and export, EMBO JOURNAL, 2017, 通讯作者
(2) ALYREF mainly binds to the 5 ' and the 3 ' regions of the mRNA in vivo, NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 2017, 通讯作者
(3) Polarizable force field development for lipids and their efficient applications in membrane proteins, WILEY INTERDISCIPLINARY REVIEWS-COMPUTATIONAL MOLECULAR SCIENCE, 2017, 通讯作者
(4) Inert Gas Deactivates Protein Activity by Aggregation, SCIENTIFIC REPORTS, 2017, 通讯作者
(5) Recent Developments in Using Molecular Dynamics Simulation Techniques to Study Biomolecules, ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA, 2017, 通讯作者
(6) Computer Simulations to Explore Membrane Organization and Transport, Membrane biophysics, 2017, 通讯作者
(7) Multiscale Simulations on Spectral Tuning and the Photoisomerization Mechanism in Fluorescent RNA Spinach, JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION, 2016, 通讯作者
(8) Mediation mechanism of tyrosine 185 on the retinal isomerization equilibrium and the proton release channel in the seven-transmembrane receptor bacteriorhodopsin, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 2016, 通讯作者
(9) Wedelolactone enhances osteoblastogenesis by regulating Wnt/beta-catenin signaling pathway but suppresses osteoclastogenesis by NF-kappa B/c-fos/NFATc1 pathway, SCIENTIFIC REPORTS, 2016, 通讯作者
(10) Prevalent Accumulation of Non-Optimal Codons through Somatic Mutations in Human Cancers, PLOS ONE, 2016, 通讯作者
(11) Moderate and strong static magnetic fields directly affect EGFR kinase domain orientation to inhibit cancer cell proliferation, ONCOTARGET, 2016, 通讯作者
(12) Accurate Evaluation of Ion Conductivity of the Gramicidin A Channel Using a Polarizable Force Field without Any Corrections, JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION, 2016, 通讯作者
(13) Validation of polarizable force field parameters for nucleic acids by inter-molecular interactions, FRONTIERS OF CHEMICAL SCIENCE AND ENGINEERI, 2016, 通讯作者
(14) Validation of polarizable force field parameters for nucleic acids by inter-molecular interactions, FRONTIERS OF CHEMICAL SCIENCE AND ENGINEERI, 2016, 通讯作者
(15) Hypotaurine evokes a malignant phenotype in glioma through aberrant hypoxic signaling, ONCOTARGET, 2016, 通讯作者
(16) Free Energy Simulations with the AMOEBA Polarizable Force Field and Metadynamics on GPU Platform, JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY, 2016, 通讯作者
(17) Free Energy Simulations with the AMOEBA Polarizable Force Field and Metadynamics on GPU Platform, JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY, 2016, 通讯作者
(18) Structural basis for activity regulation of MLL family methyltransferases, NATURE, 2016, 通讯作者
(19) Dynamic Regulation of the 7TM Receptor Bacteriorhodopsin Function under Alkaline pH Conditions, BIOPHYSICAL JOURNAL, 2016, 通讯作者
(20) The Effect of Codon Mismatch on the Protein Translation System, PLOS ONE, 2016, 通讯作者
(21) Coarse-Grained Modeling of Nucleic Acids Using Anisotropic Gay-Berne and Electric Multipole Potentials, JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION, 2016, 通讯作者
(22) Some polarisable force fields for molecular dynamics simulations of lipids, and bilayers, MOLECULAR SIMULATION, 2016, 通讯作者
(23) Understanding enzyme reactions using enhanced sampling techniques, MOLECULAR SIMULATION, 2016, 通讯作者
(24) Nuclear AURKA acquires kinase-independent transactivating function to enhance breast cancer stem cell phenotype, NATURE COMMUNICATIONS, 2016, 第 1 作者
(25) Specific dephosphorylation of Janus Kinase 2 by protein tyrosine phosphatases, PROTEOMICS, 2015, 通讯作者
(26) Computational discovery and experimental verification of tyrosine kinase inhibitor pazopanib for the reversal of memory and cognitive deficits in rat model neurodegeneration, Chemical Science, 2015, 通讯作者
(27) Insights into the molecular recognition of the granuphilin C2A domain with PI(4,5)P2, CHEMISTRY AND PHYSICS OF LIPIDS, 2015, 第 9 作者
(28) Insights into the molecular recognition of the granuphilin C2A domain with PI(4,5)P2, CHEMISTRY AND PHYSICS OF LIPIDS, 2015, 第 9 作者
(29) Flubendazole, FDA-approved anthelmintic, targets breast cancer stem-like cells, Oncotarget, 2015, 其他(合作组作者)
(30) Ultrafast Tracking of a Single Live Virion During the Invagination of a Cell Membrane, Small, 2015, 通讯作者
(31) Folding Mechanisms of Trefoil Knot Proteins Studied by Molecular Dynamics Simulations and Go-model, Advances in Experimental Medicine and Biology, 2015, 通讯作者
(32) Advancement of Polarizable Force Field and Its Use for Molecular Modeling and Design, Advances in Experimental Medicine and Biology, 2015, 通讯作者
(33) Mechanistic insight into the functional transition of the enzyme guanylate kinase induced by a single mutation, Scientific Reports, 2015, 通讯作者
(34) An Anisotropic Coarse-Grained Model Based on Gay-Berne and Electric Multipole Potentials and its Application to Simulate a DMPC Bilayer in an Implicit Solvent Model, JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY, 2015, 通讯作者
(35) Theoretical Studies on the Folding Mechanisms for Different DNA G-quadruplexes, Advances in Experimental Medicine and Biology, 2015, 通讯作者
(36) Identification, Characterization and Epitope Mapping of a Human Monoclonal Antibody J19 that Specifically Recognizes the Activated Integrin α4β7, J. Biological Chemistry, 2012, 通讯作者
(37) Modular Pathway Engineering of Diterpenoid Synthases and the Mevalonic Acid Pathway for Miltiradiene Production., J. Am. Chem. Soc., 2012, 通讯作者
(38) Computational Studies of Difference in Binding Modes of Peptide and Non-peptide inhibitors to MDM2/MDMX Based on Molecular Dynamics Simulation, Int. J. Mol. Sci., 2012, 通讯作者
(39) Investigation of Family 18 Chitinases and Inhibitors by Computer-aided Approaches., CURRENT DRUG TARGETS, 2012, 通讯作者
(40) Velocity-scaling optimized replica exchange molecular dynamics of proteins in a hybrid explicit /implicit solvent, J. Chem. Phys., 2011, 通讯作者
(41) Gay-Berne and Electrostatic Multipole based Coarse Grained Model and Application with Polyalanine in Implicit Solvent, J. Chem. Phys., 2011, 通讯作者
(42) Fast and Accurate Computation Scheme for Vibrational Entropy of Proteins. , J. Comp. Chem., 2011, 通讯作者
(43) How Does Influenza Virus A Escape from Amantadine, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 2010, 通讯作者
(44) Trypsin-Ligand Binding Free Energies from Explicit and Implicit Solvent Simulations with Polarizable Potentia., JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY, 2009, 第 4 作者
(45) Structural understanding of stabilization patterns in engineered bispecific Ig-like antibody molecules, PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, 2009, 第 4 作者
(46) 
(47) 
发表著作
(1) 大分子的正则振动分析:从酶活性位点到分子机器, Normal mode analysis of macromolecules: from enzyme active site to molecular machines, CRC , 2006-01, 第 1 作者
(2) Membrane Biophysics, springer, 2018-01, 第 2 作者

科研活动

   
科研项目
(1) 国家自然科学基金面上项目:
           结合多尺度相互作用势和分子碎片生长方案   2011-01--2013-12
(2) 中科院百人计划择优   2011-01--2013-12
(3) 中科院外籍专家特聘研究员计划   2010-03--2010-06
(4) 国家高技术发展计划863项目:
           针对生物医药行业的大规模并行应用软件系统   2010-01--2010-12 
(5) 国家高技术发展计划863项目: 
           面向超级计算机的药物发现与蛋白质折叠算法及软件的研制,2012-01--2015-12
(6) 国家重点基础研究发展计划973项目:
           微生物药物创新与优产的人工合成体系 2012.12--2016.12 
(7) 国家自然科学基金青年基金:
           离子液体对蛋白质结构、动力学特性及其功能影响机理的多尺度模拟2012.01.--2014.12.


指导学生

现指导学生

彭向达  硕士研究生  070304-物理化学  

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在站博士后:1名
在读硕士生:5名
在读博士生(联合培养):3名

已经毕业硕士生:5人
已经出站博士后:3人

实验室固定研究人员

李欣      博士  副研究员
沈虎峻  博士   副研究员
楚慧郢  博士   助理研究员
吴旭东  博士  助理研究员 
张鼎林 硕士   助理研究员