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魏冬青
魏冬青
教授
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个人简历

1987年7月在美属波多黎各大学获博士学位
1987年8月-1992年12月加拿大不列颠哥伦比亚大学做博士后研究和研究学者
1993年1月-2006年2月加拿大计算及其应用研究中心,任研究员
2000年2月-2000年7月北京大学教授
2000年8月-2006年2月蒙特利尔理工学院教授
2002年1月起任加拿大康克迪亚大学分子设计研究中心成员(兼职)
2003年1月-2006年1月,天津市及天津师大特聘教授(海河学者),天津大学博士生导师,生物信息与药物开发研究所所长
2006年2月起任上海交通大学生物信息与生物统计系教授,博士生导师,副主任,以及微生物代谢国家重点实验室成员

长期从事计算结构生物学与生物物理学研究,发表SCI文章250多篇, 主编专著9本,15篇邀请评述文章,参与20篇专著的有关章节编写。 论文插图三次被选为杂志封面。这些工作为国际同行所广泛引用和正面评述,经SCI检索,已累积引用超过 4500次,最高单篇他引 350多次,H 因子43。

Springer期刊“Interdisciplinary Sciences – Computational Life Sciences” (交叉科学 – 计算生命科学)主编, 国际交叉科学家联合会主席(International Association of Scientists in The Interdisciplinary Areas(IASIA)),中国交叉科学学会副理事长。“Molecular Simulation”, “Journal of Molecular Graphics and Modeling”, “protein & Peptide Letters”,“原子分子物理学报” 等10家期刊编委。

完成国家863项目:“药物代谢酶SNPs与药物的类药性一体化预测软件的研究与开发”, 以及8个国家自然科学基金项目以及2个省部级重点项目。 作为大会主席主持召开2008年理论与计算化学国际会议(Theory and Application of Computational Chemistry(TACC) 2008, 千人参会,60个大会报告,2/3来自国外,是我国该本领域的盛会),第二届IEEE生物信息学及生物医学工程大会( Bioinformatics and Biomedical Engineering Conferences, 2009), 以及2009-2013年计算与系统生物学国际会议( International Conference on Computational and System Biology)。获得第五届焦善庆研究奖,2011年上海交大横山亮次奖,2010以及2011年两次获上海交大推荐申报教育部“十大科技进展”(985 高校每年推荐3人)。

研究方向

计算结构生物学,生物信息学,生物物理学,生物统计,计算以及理论化学物理学

发表论文

1. Cited 28 times -Jing Chang, Peng Lian, Dong-Qing Wei*, Xiang-Rong Chen, Zizheng Gong and Qingming Zhang, “Thermal decomposition of the solid phase of nitromethane: Ab initio molecular dynamics simulations”, Phys. Rev. Lett. 105, 188302 -188305(2010).
2. Cited 20 times -Ruo-Xu Gu, Limin Angela Liu*, and Dong-Qing Wei*, “Free Energy Calculations on the Two Drug Binding Sites in the M2 Proton Channel”, J. Am. Chem. Soc., 133 (28), 10817–10825(2011).
3. Cited 25 times - Shigao Chen, Ruoxu Gu* and Dong-Qing Wei*, “Virtual Screening with Respect to alpha7 Nicotinic Acetylcholine Receptor for Possible Leads against Alzheimer's disease”, Journal of Molecular Graphics and Modeling, 39, 98-107(2013).
4. Cited 24 times - Jue Li, Dong-Qing Wei*, Jing-Fang Wang*, and Yi-Xue Li, “A Negative Cooperativity Mechanism of Human CYP2E1 Inferred from Molecular Dynamics Simulations and Free Energy Calculations”, J. Chem. Info. Model., 51 (12), 3217–3225(2011).
5. Cited 10 times - Ruo-Xu Gu, Limin A. Liu, Yong-Hua Wang*, Qin Xu, Dong-Qing Wei*,“Structural comparison of the wild type and drug resistant mutants of the influenza M2 proton channel by molecular dynamics simulations”,J. Phys. Chem. B., 117 (20), 6042–6051(2013).
6. Cited 6 times - Peng Lian, Jue Li, Dongqi Wang* and Dong-Qing Wei, “Car-Parrinello Molecular Dynamics/Molecular Mechanics (CPMD/MM) Simulation study of coupling and uncoupling mechanisms of Cytochrome P450cam”, J. Phys. Chem. B., 117, 784907856(2013).
7. Cited 5 times - Ying Wang, Xiao-Lin Wu*, Dong-Qing Wei*, Jing-Fang Wang*, Yi-Xue Li, “Auto-inhibitory Mechanism for Mutation-Induced Impaired FGF Signaling”, J. Chem. Inf. Model., 52(9), 2422-9(2012).
8. Cited 5 times - Maoping Tang, Zhaoxia Wang, Ying Zhou, Wangjie Xu, Shengtian Li,Lianyun Wang, Dong-Qing Wei*, Zhongdong Qiao*, “A novel drug candidate for Alzheimer disease treatment - gx-50 derived from Zanthoxylum Bungeanum”, J. Alzheimer’s Disease, 34, 203–213 (2013).
9. Cited 5 times -Yukun Wang, Tangzheng Zhao, Dong-Qing Wei*, Erik Strandberg, Anne Ulrich, Jakob Ulmschneider*, “How reliable are molecular dynamics simulations of membrane active antimicrobial peptides?”, BBA – Biomembranes, 1838(9), 2280–2288(2014).
10. Cited 3 times - Qi Chen , John K. Buolamwini , Jeremy C. Smith , Aixiu Li , Qin Xu , Xiaolin Cheng* , and Dong-Qing Wei*, “Impact of Resistance Mutations on Inhibitor Binding to HIV-1 Integrase”,J. Chem. Inf. Model., 53 (12), 3297–3307(2013).
邀请评述文章:
1. Cited 119 times – KC Chou, D.Q. Wei and QS, Du, “Progress in computational approach to drug development against SARS”, Current Medicinal Chemistry, 13, 3263-3270( 2006).
2. Cited 79 times - Jing-fang Wang, Dong-Qing Wei*, Kuo-chen Chou*, “Drug candidates from traditional chinese medicines”, Current Topics Med. Chem, 8, 1656-1665(2008).
3. Cited 70 times - Jing-Fang Wang , Dong-Qing Wei*, Kuo-Chen Chou, “Pharmacogenomics and Personalized Use of Drugs”, Current Topics in Medicinal Chemistry, 8, 1573-1579(2008).
4. Cited 41 times - Jing-Fang Wang, Cheng-Cheng Zhang, Jing-Yi Yan, Kuo-Chen Chou, Dong-Qing Wei* , “Structure of cytochrome P450s and personalized drug”, Current Medicinal Chem, 16, 232-244(2009).
5. Cited 34 times - William Kem, Ferenc Soti, Susan LeFrancois, Kristin Wildeboer, Kelly MacDougall, Dong-Qing Wei, Kuo-Chen Chou and Hugo R. Arias, “The nemertine toxin anabaseine and its derivative DMXBA (GTS21): Chemical and pharmacological properties”, Marine Drugs 4, 55-273(2006).
6. Cited 32 times - Qi Chen, Tao Zhang, Jing-Fang Wang* and Dong-Qing Wei*,“Advances in Human Cytochrome P450 and Personalized Medicine”, Current Drug Metabolism, 12, 436-444 (2011).


专著:
1. Dong-Qing Wei, Qin Xu, Tang-Zhen Zhao and Hao Dai, “Advance in Structural Bioinformatics”, in Advances in Experimental Medicine and Biology, Vol. 827, Springer jointly published with Shanghai Jiaotong University Press, Shanghai, China, 2015.
2. Dong-Qing Wei, Ruo-Xu Gu, Peng Lian, Tao Zhang and Ying Wang, “Molecular Simulation and Computer Aided Drug Design”,Shanghai Jiaotong University Press,2012, ISBN:978-7-313-07980-0,Publishing Date: 2012-03-26.
3. Limin Angela Liu, Dong-Qing Wei, Yixue Li and Huimin Lei, “Handbook of Research on Computational and Systems Biology: Interdisciplinary Applications”, ISBN: 9781609604912, IGI Global, 2011.
4. Rong-Xiu Li, Dong-Qing Wei and Yan Feng, “The Protein Structure Simulation and Design”, Chinese Chemical Industrial, 2011, ISBN:9787122101839.
5. Limin Angela Liu, Dong-Qing Wei and Yixue li, “Interdisciplinary Research and Applications in Bioinformatics, Computational Biology, and Environmental Sciences”, ISBN: 9781609600648, IGI Global, 2010.
6. Dong-Qing Wei, Xijun Wang(editors), “Theory and Application of Computational Chemistry”, AIP Conference Proceedings Volume 1102, American Institute of Physics Press, 2009, ISBN: 9780735406377.

引用较高的论文(以往发表的):
1. Cited 359 times - K. C. Chou, D. Q. Wei, and W.Z. Zhong, “Binding Mechanism of Coronavirus Main Proteinase With Ligands and its Implication to Drug Design Against SARS”, Biochemical and Biophysical Research Communications, 308, 148(2003).
2. Cited 222 times - D.Q. Wei and G.N. Patey, “Orientational Order in Simple Dipolar Liquids: Computer Simulation of a Ferroelectric Nematic Phase”, Phys. Rev. Letter, 68, 2043,(1992).
3. Cited 135 times - D.Q. Wei and D.R. Salahub, “Hydrated Proton Clusters and Solvent Effects on the Proton Transfer Barrier: a Density Functional Study”, J. Chem. Phys., 101, 7633(1994).
4. Cited 131 times - Suzanne Sirois, Dong-Qing Wei, Qishi Du, Kuo-Chen Chou, “Virtual Screening for SARS-CoV Protease Based on KZ7088 Pharmacophore Points”, J. Chem. Inf. Model., 44, 1111, 2004.
5. Cited 116 times - D.Q. Wei and G.N. Patey, “Ferroelectric Liquid Crystal and Solid Phases Formed by Strongly Interacting Dipolar Spheres”, Phys. Rev., A, 46, 7783, (1992).
6. Cited 106 times - D.Q. Wei, D.R. Salahub, “Hydrated Proton Clusters: Ab Initio Molecular Dynamics and Simulated Annealing”, J. Chem. Phys., 106, 6086(1997).
7. Cited 105 times- Jing-Fang Wang, Dong-Qing Wei*, Chao Chen, Yixue Li, Kuo-Chen Chou, “Molecular Modeling of Two CYP2C19 SNPs and Its Implications for Personalized Drug Design”, Protein and Peptide Letters, 15, 27-32(2008).
8. Cited 102 times - Dong-Qing Wei, Qi-Shi Du, Hao Sun, Kuo-Chen Chou, “Insights from modeling the 3D structure of H5N1 influenza virus neuraminidase and its binding interactions with ligands”, Biochemical and Biophysical Research Communications, 344, 1048 (2006) .

专利:
1. 魏冬青,周国城,甘一如,杜奇石, “一种抑制冠状病毒的多肽及其衍生物”, 专利号:ZL 2004 1 0018679.3, 2006年一月。
2. 魏冬青,乔中东,顾若虚,王朝霞,汤茂萍,“(E)-N-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙基]-3-苯基丙烯酰胺化合物在制备抗阿尔兹海默症药物中的应用”,专利申请号:201010619738.8,申请日期:2010-12-28.
3. 魏冬青,马玉坤,“预防和治疗阿尔兹海默症的潜在药物—gx50,gx51,gx52,gx180的化学合成方法”,专利申请号:201110439656.x,申请日期:2012-1-06。

软件著作权:
1 基于Maccskey分子指纹搜索软件V1.0 2009SR030823 2009.08.05
2 天然中药小分子数据库软件V1.0 2009SR042815 2009.09.27
3 基于神经网络的药物代谢预测软件V1.0 2009SR056211 2009.12.02
4 基于SVM的细胞色素P450酶SNP预测软件V1.0 2010SR019961 2010.05.01
5 基于药物分子数据库的分子指纹搜索软件V1.0 2010SR042160 2010.08.18
6 细胞色素酶P450氨基酸突变酶活性改变数据库软件V1.0 2010SR042161 2010.08.18
7 药物、药物靶标数据库及其网络搜索平台软件V1.0 2010SR042163 2010.08.18
8 基于蛋白质信息的DNA结合位点预测工具软件 2010R11L055771 2010.08.09
9 基于支持向量机的药代预测软件 2010R11L055833 2010.08.09
10 蛋白质活性位点抽取软件 2010R11L055755 2010.08.09
11 基于Convex Hull的蛋白质活性位点搜索软件 2010R11L055766 2010.08.09
12 SNP预测的序列数据处理软件 2010R11L055742 2010.08.09

研究成果

参与了deMon软件开发,特别是QM/MM与 ab initio MD 模块的编写,开发了分子模拟与计算机辅助药物设计软件SAMM,构建了小分子数据库(300万),1500万个配体与蛋白质复合物资源库, 中药有效成分数据库, 药物靶标数据库,以及细胞色素P450酶多态性基因型-表型相关性数据库。把支持向量机和神经网络等非线性方法开发了统计预测模型以及基于web的软件工具并应用到药物构效关系,药物代谢动力学和基因表型相关性的研究中。利用同源建模的方法预测出了多个蛋白质的3D结构,丰富并完善了由序列到结构的结构生物信息学方法。系统开展了重要膜蛋白(α7, PLN, M2 of Influenza A and B),DNA-蛋白体系(Sox2-Oct1-Hoxb1),以及重要工业用酶(脂肪酶T1 lipase) 的分子动力学模拟研究,提出了DNA转录的Tethered-Hopping 模型,和药物小分子调控离子通道开关以及脂肪酶高温活性的分子机制。
以蛋白(靶标)结构为基础开展了药效团/数据库搜索,对接,分子与蛋白相互作用和分子动力学模拟等系列工作。将现代计算机药物设计方法和中药有效成分等数据库应用到药物设计和分子优化的实践中,病毒(SARS,HIV,H5N1, H1N1)和老年痴呆等疾病的药物设计。在抗SARS药物研究中取得了较为突出成绩, 完成了一种抗SARS八肽的设计,合成和生物活性评估。实验证明八肽制剂对病毒有一定的抑制作用,作用强弱与剂量有一定的相关性,其半数有效浓度(EC50)值为:2.7×10-5 mg/ml,比其他药物小2个数量级,可以作为药物先导化合物(魏冬青等“一种抑制冠状病毒的多肽及其衍生物”,专利号:ZL2004 1 0018679.3)。
通过虚拟筛选,我们发现花椒有效成分gx-50有可能作为治疗阿尔兹海默症的候选药物。通过实验,证实了gx50小分子能够结合到目标蛋白α7烟碱乙酰胆碱受体(α7 nAChR)上。Aβ淀粉样蛋白(-amyloid)在脑部的聚集是阿尔兹海默症重要的病理特征。Aβ淀粉样蛋白(-amyloid)能够毒害神经元细胞,从而导致神经细胞的调亡。通过实验,证实了gx50分子能够有效地抑制Aβ淀粉样蛋白(-amyloid)诱导的神经胶质细胞的炎性因子的分泌,阻止细胞凋亡蛋白的表达,减少细胞凋亡,从而有效地保护神经细胞。除此以外,gx50能够直接作用于Aβ淀粉样蛋白(-amyloid),使其解聚,从而抑制其对神经元的毒害作用。最后我们测定了gx50对于神经元细胞活性的影响,发现gx50对神经元基本无害。
基于实验筛选和理论研究对细胞色素酶P450中的不同的SNPs对药物代谢能力的影响都进行了系统的研究,包括(1)实验上利用常规方法克隆出细胞色素酶的野生型和多种突变多态性基因,并对多态性基因克隆进行了免疫印迹验证,同时对多态基因在酵母中进行表达和对重组酶的酶活性和酶学进行了动力学检测;(2)在实验研究的基础上利用分子动力学模拟方法和量子力学方法对不同家族的细胞色素酶P450与药物之间的相互作用以及不同的SNP对酶活性发生的不同作用的机制进行了研究,并收集相关数据构建出与CYP相关的药物小分子数据库及对SNP及ADME 在线预测平台,开发相关的药物设计软件,并获得软件著作权12个。
通过分子模拟和平均力势能曲线(potential of mean force)的计算,对两种结构和机理不同的抗流感病毒药物抑制质子通道蛋白(M2)与药物相结合的复合物构型进行了结构,动力学,热力学上的比较,并发现通道中央结合位点能量更稳定,但须克服很大的能垒;C-端蛋白表面结合位点结合能不很稳定,但没有明显的能垒,从而更易被药物分子相结合。这项工作提出了抗病毒药物机理实验研究的新方向,并为设计新型抗病毒药物提供了有效的理论方法和指导。

最近完成的科研项目

1“药物代谢酶SNPs与药物的类药性一体化预测软件的研究与开发”, 国家863计划生物信息专项,项目编号:2007AA02Z333,2007-2011,264万元, 项目负责人。
2 “阿尔茨海默氏症天然药物的设计、筛选以及相关的理论研究”,国家自然科学基金,项目编号:30870476, 2009-2011,30万元,项目负责人。
3“重大新药创制”科技重大专项“十一五”计划第二批课题, 综合性新药研究开发技术大平台, 9600万元, 项目编号2009ZX9301-007, 项目参与人。
4 “复杂环境化学反应体系的理论计算方法与应用研究”,国家自然科学基金,项目编号:20773085, 2008-2010,26万元,项目负责人。