刘翠

女， 辽宁师范大学化学化工学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2000/09-2004/06，辽宁师范大学，化学系，学士
2004/09-2009/12，辽宁师范大学，化学化工学院，博士，导师：杨忠志
2010/03-2019/12，辽宁师范大学，化学化工学院，讲师
2017/01-2019/12，辽宁师范大学，化学化工学院，三级特聘教授
2019/01-2019/12，辽宁师范大学，化学化工学院，助理副教授
2019/12-2024/09，辽宁师范大学，化学化工学院，副教授
2024/09- 至今 ，辽宁师范大学，化学化工学院，教授

研究领域和兴趣

理论与计算化学，生物分子模拟

主要业绩

申请者和项目组多年来一直专注于发展ABEEM可极化力场，为解决复杂体系中极化效应的挑战性问题建立新理论方法。本人研究方向具有宽广的发展空间，研究方法具有原创性，已经获得重要结果。对修复酶、受损DNA、蛋白等体系的模拟得到了国内外同行的高度评价和认可。近期，应刘树斌教授邀请，在Elsevier的“Comprehensive Computational Chemistry”一书中写一章有关ABEEM的内容，说明ABEEM是世界先进的研究。有多篇论文将ABEEM列为“优秀的可极化模型”和“可极化力场方法” (JPC Lett, 2021, 12, 8757; Chem Rev, 2019, 119, 7940; JCTC, 2019, 15, 402等）。已主持完成国家自然科学基金青年基金一项，辽宁省教育厅一般项目一项。发表SCI收录论文30余篇，成果被国际著名期刊收录。多次参与国内外理论化学会议，并做口头报告。主要自主创新成果如下：
(1) 发展ABEEM可极化力场，解决复杂体系中极化效应的挑战性问题，揭示水介导酶识别受损DNA的规律
多位点的可极化力场真实体现体系的电荷分布情况，各位点的电荷分布随周围环境和几何结构的变化而浮动，为模拟复杂体系的极化效应做出了突出贡献。(JCTC, 2010, 6, 795; JCTC, 2017, 13, 2098；高等学校化学学报, 2019, 40, 288; 高等学校化学学报, 2017, 38, 1068)
应用发展的极化力场深入揭示电信号促使酶识别损伤碱基。极化效应是识别中电信号的本质，ABEEM浮动电荷极化力场能准确模拟识别过程中的极化效应和电荷转移效应，即电信号的变化。(JCTC, 2021, 17, 3525-3538)
建立的氢键原位估算方法能在动力学模拟过程中，原位、快速、精准地估算生物分子中氢键的强度。(JCC, 2012, 33, 379)

(2) 建立原位划分周期性盒子方法，为复杂体系动力学模拟提供高精度和高计算速度的方法
DBSS方法将动力学模拟时的周期性盒子划分成若干个带周围环境的子区域，允许各子区域中的原子、分子互相流动，实现了对周期性盒子的原位划分。在理论上加快了复杂分子体系动力学模拟的速度，使计算电荷的时间与体系中原子数目成线性关系。与其它片段方法相比，充分考虑了片段间的长程静电相互作用。（JCTC，2020, 16, 7618）

(3) 建立多尺度模型QM/MM(ABEEM)模型，为接下来应用该模型探讨修复酶修复损伤碱基的机制提供基础
ABEEM浮动电荷极化力场引入QM/MM方法，对提高其计算精度具有重要意义。能够合理地描述溶剂对溶质的影响，在计算电荷转移和静电相互作用方面具有突出的表现。利用QM/MM(ABEEM)结合分子动力学自由能微扰理论，探究含钌抗癌药物在溶液中的化学反应机理，首次使用显性溶剂模型详尽地解释了NAMI-A和ICR的水解机理，NAMI-A的水解产物与NO及生物小分子之间的相互作用机理。(JCC, 2019, 40, 1141-1150)

(4) 建立高价元素硼与蛋白相互作用的ABEEM极化力场
由于硼的高价态、高配位的特点，它与配体间的极化效应十分显著、作用距离较长，目前其他力场没有与硼相关的参数。新发展的ABEEM极化力场，通过浮动电荷模型和电荷局域守恒条件成功模拟体系的显著极化效应；引入Morse势能函数模拟β-内酰胺酶中硼和丝氨酸之间的相互作用，成功模拟硼酸-β-内酰胺酶键长、键角和二面角的势能面。为进一步研究硼酸对β-内酰胺酶的抑制提供精确模型。（JPCA, 2020, 124, 8614）

代表成果

1) Cui Liu*, Change Lv, Yu-ying Yao, Xue Du, Dong-xia Zhao, Zhong-zhi Yang, Water Mediated Oxidation of Guanine by a Repair Enzyme: Simulation using the ABEEM Polarizable Force Field. Journal of Chemical Theory and Computation, 2021, 17(6): 3525-3538.
2) Cui Liu, Jian Zhao, Zhong-zhi Yang, Dong-xia Zhao*, Dividing the Periodic Box into Subdivisions with Their Surroundings to Accelerate Molecular Dynamic Simulation with a High Accuracy. Journal of Chemical Theory and Computation, 2020, 16(12): 7618-7631.
3) Cui Liu*, Yue Li, Bing-Yu Han, Li-Dong Gong, Li-Nan Lu, Zhong-Zhi Yang, Dong-Xia Zhao*, Development of the ABEEMσπ Polarization Force Field for Base Pairs with Amino Acid Residue Complexes, Journal of Chemical Theory and Computation, 2017, 13(5)：2098-2111.
4) Li-Nan Lu, Cui Liu*, Zhong-Zhi Yang*, Systematic Parameterization and Simulation of Boronic Acid-β-Lactamase Aqueous Solution in Developing the ABEEMσπ Polarizable Force Field. The Journal of Physical Chemistry A, 2020, 124(41), 8614-8632.
5) Lan-Lan He, Yan Li, Dong-Xia Zhao*, Ling Yu, Chong-Li Zhao, Li-Nan Lu, Cui Liu*, Zhong-Zhi Yang*, Structure and Phase Behavior of the Confined Water in Graphene Nanocapillaries Studied by ABEEMσπ Polarizable Force Field, Journal of Physical Chemistry C, 2019, 123(9)：5653-5666.
6)Yue Wang, Cui Liu,* Lidong Gong, Zhongzhi Yang, Insights Into Guanine Radical Cation Deprotonation Using the Quantum Mechanics and Quantum Mechanics/Molecular Mechanics (ABEEM) Methods, International Journal of Quantum Chemistry, 2024, 124(19), e27491.
7)Yue Wang, Linlin Liu, Yue Gao, Jiayue Zhao, Cui Liu,* Lidong Gong,* Zhongzhi Yang, Development of a QM/MM(ABEEM) method for the deprotonation of neutral and cation radicals in the G-tetrad and GGX(8-oxo-G) tetrad, Phys. Chem. Chem. Phys., 2024, 26(1), 504-516.
8)Cui Liu*, He Jiang, Yue Li, Bing Xue, Yu-Ying Yao, Zhong-Zhi Yang*, Development of a QM/MM(ABEEM) method combined with a polarizable force field to investigate the excision reaction mechanism of damaged thymine, Physical Chemistry Chemical Physics, 2023, 25(4), 3432-3448.
9)Cui Liu*, Yang Ren, Xiao-qin Gao, Xue Du, Zhong-zhi Yang*, Development of QM/MM(ABEEM polarizable force field) method to simulate the excision reaction mechanism of damaged cytosine, Journal of Computational Chemistry, 2022, 43(32), 2139-2153.
10)Li-Nan Lu, Cui Liu*, Zhong-Zhi Yang, Dong-Xia Zhao*, Refined models of coordination between Al3+/Mg2+ and enzyme in molecular dynamics simulation in terms of ABEEM polarizable force field. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 2022, 114, 108190.

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