Fix dropped receive during ThreadManager._spawn_jobs.
[sawsim.git] / src / sawsim.bib
1 @string{AAPT = "AAPT"}
2 @string{AIP = "AIP"}
3 @string{DAbramavicius = "Abramavicius, Darius"}
4 @string{SRKAinavarapu = "Ainavarapu, Sri Rama Koti"}
5 @string{MDAllen = "Allen, Mark D."}
6 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
7 @string{APS = "American Physical Society"}
8 @string{IAndricioaei = "Andricioaei, Ioan"}
9 @string{DAnselmetti = "Anselmetti, D."}
10 @string{AMC = "Applied Mathematics and Computation"}
11 @string{SArcidiacono = "Arcidiacono, S."}
12 @string{CRArciola = "Arciola, Carla Renata"}
13 @string{WABaase = "Baase, Walter A."}
14 @string{CLBadilla = "Badilla, Carmen L."}
15 @string{MMBalamurali = "Balamurali, M. M."}
16 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
17 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
18 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
19 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
20 @string{FWBartels = "Bartels, F. W."}
21 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
22 @string{TBasche = "Basche, Th."}
23 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
24 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
25 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
26 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
27 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
28 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
29 @string{BJBerne = "Berne, Bruce J."}
30 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
31 @string{RBBest = "Best, Robert B."}
32 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
33 @string{KSBillings = "Billings, Kate S."}
34 @string{Biochemistry = "Biochemistry"}
35 @string{BiophysJ = "Biophys J"}
36 @string{BPS:P = "Biophysical Society Annual Meeting (Poster)"}
37 @string{JABirchler = "Birchler, James A."}
38 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
39 @string{MBooth = "Booth, Michael"}
40 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
41 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
42 @string{WABreyer = "Breyer, Wendy A."}
43 @string{pub-NETWORK-THEORY:adr = "Bristol, UK"}
44 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
45 @string{SEBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
46 @string{BDBrower-Toland = "Brower-Toland, Brent D."}
47 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
48 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
49 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
50 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
51 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
52 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
53 @string{IDCampbell = "Campbell, Iain D."}
54 @string{YCao = "Cao, Yi"}
55 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
56 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
57 @string{MCarrion-Vazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
58 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
59 @string{ERChapman = "Chapman, Edwin R."}
60 @string{Chemphyschem = "Chemphyschem"}
61 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
62 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
63 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
64 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
65 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
66 @string{DCraig = "Craig, David"}
67 @string{FWDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
68 @string{JDavies = "Davies, Jim"}
69 @string{WFDeGrado = "DeGrado, William F."}
70 @string{Demography = "Demography"}
71 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
72 @string{RIDima = "Dima, Ruxandra I."}
73 @string{DEDischer = "Discher, Dennis E."}
74 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
75 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
76 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
77 @string{REckel = "Eckel, R."}
78 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
79 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
80 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
81 @string{HPErickson = "Erickson, Harold P."}
82 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
83 @string{EEvans = "Evans, E."}
84 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
85 @string{JMFernandez = "Fernandez, Julio M."}
86 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
87 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
88 @string{FoldDes = "Fold Des"}
89 @string{SAFossey = "Fossey, S. A."}
90 @string{SBFowler = "Fowler, Susan B."}
91 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
92 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
93 @string{MGalassi = "Galassi, Mark"}
94 @string{MGao = "Gao, Mu"}
95 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
96 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
97 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
98 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
99 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
100 @string{CGergely = "Gergely, C."}
101 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
102 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
103 @string{BGough = "Gough, Brian"}
104 @string{HGranzier = "Granzier, Henk"}
105 @string{FGrater = "Grater, Frauke"}
106 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
107 @string{HGrubmuller = {Grubm{\"u}ller, Helmut}}
108 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
109 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
110 @string{JAHaack = "Haack, Julie A."}
111 @string{RJHajjar = "Hajjar, Roger J."}
112 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
113 @string{HGHansma = "Hansma, H. G."}
114 @string{PKHansma = "Hansma, Paul K."}
115 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
116 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
117 @string{BHeymann = "Heymann, B."}
118 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
119 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
120 @string{RMHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
121 @string{WDHoff = "Hoff, Wouter D."}
122 @string{JKHHorber = "Horber, J. K. H."}
123 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
124 @string{HHHuang = "Huang, Hector H."}
125 @string{FHugosson = "Hugosson, Fredrik"}
126 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
127 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
128 @string{JLHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
129 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
130 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
131 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
132 @string{JBiotechnol = "J Biotechnol"}
133 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
134 @string{JTheorBiol = "J Theor Biol"}
135 @string{JChemPhys = "J. Chem. Phys."}
136 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
137 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
138 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
139 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
140 @string{CPJohnson = "Johnson, Colin P."}
141 @string{EJones = "Jones, Eric"}
142 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
143 @string{GJungman = "Jungman, Gerard"}
144 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
145 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
146 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
147 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
148 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
149 @string{WTKing = "King, W. Trevor"}
150 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
151 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
152 @string{DKKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
153 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
154 @string{HAKramers = "Kramers, H.A."}
155 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
156 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
157 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
158 @string{CHKwok = "Kwok, Carol H."}
159 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
160 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
161 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
162 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
163 @string{JCLamb = "Lamb, Jonathan C."}
164 @string{LANG = "Langmuir"}
165 @string{WLLau = "Lau, Wai Leung"}
166 @string{MCLeake = "Leake, Mark C."}
167 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
168 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
169 @string{RLemmen = "Lemmen, Robert"}
170 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
171 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
172 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
173 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
174 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
175 @string{JTLis = "Lis, John T."}
176 @string{WLiu = "Liu, W."}
177 @string{HLu = "Lu, Hui"}
178 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
179 @string{MMaaloum = "Maaloum, M."}
180 @string{Macromolecules = "Macromolecules"}
181 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
182 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
183 @string{AMalec = "Malec, Arien"}
184 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
185 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
186 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
187 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
188 @string{PEMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
189 @string{JMathe = "Math{\'e}, J{\'e}r{\^o}me"}
190 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
191 @string{BWMatthews = "Matthews, Brian W."}
192 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
193 @string{MechAgeingDev = "Mech Ageing Dev"}
194 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
195 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
196 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
197 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
198 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
199 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
200 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
201 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
202 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
203 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
204 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
205 @string{NSB = "Nat Struct Biol"}
206 @string{NSMB = "Nat Struct Mol Biol"}
207 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
208 @string{NetworkTheoryLtd = "Network Theory Ltd."}
209 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
210 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
211 @string{SPNg = "Ng, Sean P."}
212 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
213 @string{SNie = "Nie, S."}
214 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
215 @string{RANome = "Nome, Rene A."}
216 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
217 @string{AFOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
218 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
219 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
220 @string{TOliphant = "Oliphant, Travis"}
221 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
222 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
223 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
224 @string{YOono = "Oono, Y."}
225 @string{CAOpitz = "Opitz, Christiane A."}
226 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
227 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
228 @string{OUP = "Oxford University Press"}
229 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
230 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
231 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
232 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
233 @string{CLPeterson = "Peterson, Craig L."}
234 @string{PPeterson = "Peterson, Pearu"}
235 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
236 @string{PRL = "Phys Rev Lett"}
237 @string{PRE = "Phys. Rev. E"}
238 @string{Physica = "Physica"}
239 @string{CPickett = "Pickett, Chris"}
240 @string{WPress = "Press, W."}
241 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A"}
242 @string{ProtSci = "Protein Sci"}
243 @string{Proteins = "Proteins"}
244 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
245 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
246 @string{MRaible = "Raible, M."}
247 @string{NRamsey = "Ramsey, Norman"}
248 @string{LGRandles = "Randles, Lucy G."}
249 @string{SDRedick = "Redick, Sambra D."}
250 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
251 @string{PReimann = "Reimann, P."}
252 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
253 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
254 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
255 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
256 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
257 @string{RBRobertson = "Robertson, Ragan B."}
258 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
259 @string{RRos = "Ros, R."}
260 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
261 @string{FRossi = "Rossi, Fabrice"}
262 @string{BSamori = "Samori, Bruno"}
263 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
264 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
265 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
266 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
267 @string{NFScherer = "Scherer, Norbert F."}
268 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
269 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
270 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
271 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
272 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
273 @string{Science = "Science"}
274 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
275 @string{BSenger = "Senger, B."}
276 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
277 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
278 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
279 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
280 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
281 @string{CLSmith = "Smith, Corey L."}
282 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
283 @string{SSmith = "Smith, S."}
284 @string{JSoares = "Soares, J."}
285 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
286 @string{DWSpeicher = "Speicher, David W."}
287 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
288 @string{AStout = "Stout, A."}
289 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
290 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
291 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
292 @string{DSTalaga = "Talaga, David S."}
293 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
294 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
295 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
296 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
297 @string{RS = "The Royal Society"}
298 @string{JTheiler = "Theiler, James"}
299 @string{DThirumalai = "Thirumalai, D."}
300 @string{JBThompson = "Thompson, J. B."}
301 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
302 @string{JLToca-Herrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
303 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
304 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
305 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
306 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
307 @string{IRVetter = "Vetter, Ingrid R."}
308 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
309 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
310 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
311 @string{KAWalther = "Walther, Kirstin A."}
312 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
313 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
314 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
315 @string{APWiita = "Wiita, Arun P."}
316 @string{Wikipedia = "Wikipedia"}
317 @string{AJWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
318 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
319 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
320 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
321 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
322 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
323 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
324 @string{YYang = "Yang, Yao"}
325 @string{RCYeh = "Yeh, Richard C."}
326 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
327 @string{JMZhao = "Zhao, Jason Ming"}
328 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
329 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
330 @string{others = "others"}
331 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
332 @string{GvanRossum = "van Rossum, Guido"}
333 @string{KJvanVliet = "van Vliet, Krystyn J."}
334
335 @article { balsera97,
336     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
337         YOono #" and "# KSchulten,
338     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
339         induced unbinding processes.",
340     year = 1997,
341     month = sep,
342     journal = BiophysJ,
343     volume = 73,
344     number = 3,
345     pages = "1281--1287",
346     issn = "0006-3495",
347     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
348     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
349     keywords = "Binding Sites; Biopolymers; Kinetics; Ligands; Microscopy,
350         Atomic Force; Models, Chemical; Molecular Conformation; Protein
351         Conformation; Proteins; Reproducibility of Results; Stochastic
352         Processes; Thermodynamics",
353     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
354         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
355         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
356         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
357         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
358         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
359         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
360         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
361         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
362         component of work performed on the system during the simulation. These
363         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
364         in molecular dynamics simulations."
365 }
366
367 @article { baneyx02,
368     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
369     title = "{Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
370         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
371         controlled by cytoskeletal tension}",
372     year = 2002,
373     journal = PNAS,
374     volume = 99,
375     number = 8,
376     pages = "5139--5143",
377     doi = "10.1073/pnas.072650799",
378     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
379     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
380     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
381         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
382         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
383         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
384         coincides with expression of biological recognition sites that are
385         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
386         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
387         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
388         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
389         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
390         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
391         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
392         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
393         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
394         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
395         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
396         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
397         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
398         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
399         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
400         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
401         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
402         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
403         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
404         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
405         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
406 }
407
408 @article { basche01,
409     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JMFernandez,
410     title = "{Single molecules}",
411     year = 2001,
412     journal = PNAS,
413     volume = 98,
414     number = 19,
415     pages = "10527--10528",
416     doi = "10.1073/pnas.191365898",
417     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
418     url = "http://www.pnas.org"
419 }
420
421 @article { bechhoefer02,
422     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
423     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
424         laboratory",
425     collaboration = "",
426     year = 2002,
427     journal = AJP,
428     volume = 70,
429     number = 4,
430     pages = "393--400",
431     publisher = AAPT,
432     doi = "10.1119/1.1445403",
433     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
434     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
435         applications",
436     note = "Good discussion of the effect of correlation time on calibration.
437         Excellent detail on power spectrum derivation and thermal noise for
438         extremely overdamped oscillators in Appendix A (references
439         \cite{reif65}). References work on deconvolving thermal noise from
440         other noise\cite{cowan98}",
441     project = "Cantilever Calibration"
442 }
443
444 @article { bell78,
445     author = GIBell,
446     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells.",
447     year = 1978,
448     month = may,
449     day = 12,
450     journal = Science,
451     volume = 200,
452     number = 4342,
453     pages = "618--627",
454     issn = "0036-8075",
455     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
456     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
457         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
458         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
459         Drug",
460     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
461         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
462         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
463         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
464         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
465         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
466         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
467         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
468         are compared with experiments. The force required to separate two cells
469         is shown to be greater than the expected electrical forces between
470         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
471         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
472         the cell membrane.",
473     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
474     project = "sawtooth simulation"
475 }
476
477 @article { best02,
478     author = RBBest #" and "# SBFowler #" and "# JLToca-Herrera #" and "#
479         JClarke,
480     title = "{A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
481         proteins in detail}",
482     year = 2002,
483     journal = PNAS,
484     volume = 99,
485     number = 19,
486     pages = "12143--12148",
487     doi = "10.1073/pnas.192351899",
488     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
489     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
490     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
491         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
492         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
493         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
494         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
495         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
496         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
497         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
498         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
499         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
500         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
501         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
502         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
503         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
504         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
505         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
506         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27."
507 }
508
509 @article { braverman08,
510     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
511     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
512         constant and variable environment.",
513     year = 2008,
514     month = sep,
515     day = 18,
516     journal = JMathBiol,
517     volume = 57,
518     number = 3,
519     pages = "413--434",
520     issn = "0303-6812",
521     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
522     eprint =
523         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
524     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
525     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
526         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
527         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
528         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
529         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
530         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
531         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
532         is the only possible one.",
533     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
534 }
535
536 @article { brockwell02,
537     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
538         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
539         and "# DASmith #" and "# SERadford,
540     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
541         {I27}.",
542     year = 2002,
543     month = jul,
544     journal = BiophysJ,
545     volume = 83,
546     number = 1,
547     pages = "458--472",
548     issn = "0006-3495",
549     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
550     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
551     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
552         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
553         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
554         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
555         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
556         Thermodynamics",
557     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
558         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
559         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
560         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
561         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
562         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
563         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
564         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
565         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
566         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
567         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
568         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
569         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
570         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
571         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
572         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
573         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
574         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
575         lower, core destabilization has little effect on determining the
576         mechanical sensitivity of this domain."
577 }
578
579 @article { brower-toland02,
580     author = BDBrower-Toland #" and "# CLSmith #" and "# RCYeh #" and "# JTLis
581         #" and "# CLPeterson #" and "# MDWang,
582     title = "{From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
583         reveals a reversible multistage release of DNA}",
584     year = 2002,
585     journal = PNAS,
586     volume = 99,
587     number = 4,
588     pages = "1960--1965",
589     doi = "10.1073/pnas.022638399",
590     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
591     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
592     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
593         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
594         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
595         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
596         of DNA released from the histone core at low stretching force.
597         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
598         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
599         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
600         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
601         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
602         also have been determined."
603 }
604
605 @article { bryngelson87,
606     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
607     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding.",
608     year = 1987,
609     month = nov,
610     journal = PNAS,
611     volume = 84,
612     number = 21,
613     pages = "7524--7528",
614     issn = "0027-8424",
615     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
616         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
617     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
618         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
619         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
620         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
621         to previous protein folding theories, and the implication of these
622         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
623     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
624 }
625
626 @article { bryngelson95,
627     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
628         PGWolynes,
629     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
630         synthesis.",
631     year = 1995,
632     month = mar,
633     journal = Proteins,
634     volume = 21,
635     number = 3,
636     pages = "167--195",
637     issn = "0887-3585",
638     doi = "10.1002/prot.340210302",
639     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
640         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
641         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
642         Folding; Proteins; Thermodynamics",
643     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
644         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
645         can be described and understood by taking a statistical approach to the
646         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
647         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
648         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
649         and more generally explains the distinction between folding processes
650         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
651         This approach also gives new, quantitative insights into the
652         interpretation of experiments and simulations of protein folding
653         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
654         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
655         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
656         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
657         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
658         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
659         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
660         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
661         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
662         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
663         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
664         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
665         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
666         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
667         conditions."
668 }
669
670 @article { bullard06,
671     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MCLeake #"
672         and "# WALinke #" and "# AFOberhauser,
673     title = "{The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
674         projectin and kettin}",
675     year = 2006,
676     journal = PNAS,
677     volume = 103,
678     number = 12,
679     pages = "4451--4456",
680     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
681     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
682     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
683     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
684         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
685         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
686         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
687         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
688         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
689         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
690         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
691         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
692         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
693         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
694         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
695         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
696         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
697         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
698         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
699         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
700         could function according to a folding-based-spring mechanism."
701 }
702
703 @article { bustamante94,
704     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "#
705         SSmith,
706     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}.",
707     year = 1994,
708     month = sep,
709     day = 09,
710     journal = Science,
711     volume = 265,
712     number = 5178,
713     pages = "1599--1600",
714     issn = "0036-8075",
715     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
716         Thermodynamics",
717     note = "WLC interpolation formula."
718 }
719
720 @article { bustanji03,
721     author = YBustanji #" and "# CRArciola #" and "# MConti #" and "#
722         EMandello #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
723     title = "{Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
724         living bacterium under mechanical force}",
725     year = 2003,
726     journal = PNAS,
727     volume = 100,
728     number = 23,
729     pages = "13292--13297",
730     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
731     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
732     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
733     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
734         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
735         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
736         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
737         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
738         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
739         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
740         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
741         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
742         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
743         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
744         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
745         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
746         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
747         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
748         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
749         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
750         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
751         deformations and for significantly longer times than the correspondent
752         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
753         The association kinetics of the former interaction is much slower to
754         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
755         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
756         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
757         rationalized at the molecular level."
758 }
759
760 @article { cao07,
761     author = YCao #" and "# MMBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
762     title = "{A functional single-molecule binding assay via force
763         spectroscopy}",
764     year = 2007,
765     journal = PNAS,
766     volume = 104,
767     number = 40,
768     pages = "15677--15681",
769     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
770     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
771     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
772     abstract = "Proteinligand interactions, including proteinprotein
773         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
774         also have important applications in biotechnology. A wide range of
775         methodologies have been developed for quantitative analysis of
776         proteinligand interactions. However, most of them do not report direct
777         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
778         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
779         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
780         and are susceptible to false positives. Thus, important information
781         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
782         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
783         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
784         consequence of ligand binding and report the functional state of
785         proteinligand complexes. As a proof of principle, we used protein G and
786         the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of Fc
787         to protein G does not induce major structural changes in protein G but
788         results in significant enhancement of its mechanical stability. Using
789         mechanical stability of protein G as an intrinsic functional reporter,
790         we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free forms of
791         protein G on a single-molecule basis and accurately determined their
792         dissociation constant. This single-molecule functional binding assay is
793         label-free, nearly background-free, and can detect functional
794         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
795         methodology opens up avenues for studying proteinligand interactions in
796         a functional context, and we anticipate that it will find broad
797         application in diverse proteinligand systems."
798 }
799
800 @article { carl01,
801     author = PCarl #" and "# CHKwok #" and "# GManderson #" and "# DWSpeicher
802         #" and "# DEDischer,
803     title = "{Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains
804         of a cell adhesion molecule}",
805     year = 2001,
806     journal = PNAS,
807     volume = 98,
808     number = 4,
809     pages = "1565--1570",
810     doi = "10.1073/pnas.031409698",
811     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
812     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
813     abstract = ""
814 }
815
816 @article { carrion-vazquez99a,
817     author = MCarrion-Vazquez #" and "# AFOberhauser #" and "# SBFowler #" and
818         "# PEMarszalek #" and "# SEBroedel #" and "# JClarke #" and "#
819         JMFernandez,
820     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
821         comparison",
822     year = 1999,
823     month = mar,
824     day = 30,
825     journal = PNAS,
826     volume = 96,
827     number = 7,
828     pages = "3694--3699",
829     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
830     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
831     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
832 }
833
834 @article { carrion-vazquez99b,
835     author = MCarrion-Vazquez #" and "# PEMarszalek #" and "# AFOberhauser #"
836         and "# JMFernandez,
837     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
838         proteins",
839     year = 1999,
840     month = sep,
841     day = 28,
842     journal = PNAS,
843     volume = 96,
844     number = 20,
845     pages = "11288--11292",
846     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
847     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
848     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
849     abstract = ""
850 }
851
852 @book { cowan98,
853     author = GCowan,
854     title = "Statistical Data Analysis",
855     year = 1998,
856     publisher = OUP,
857     address = "New York",
858     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
859     project = "Cantilever Calibration"
860 }
861
862 @article { craig01,
863     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
864     title = "{Comparison of the early stages of forced unfolding for
865         fibronectin type III modules}",
866     year = 2001,
867     journal = PNAS,
868     volume = 98,
869     number = 10,
870     pages = "5590--5595",
871     doi = "10.1073/pnas.101582198",
872     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
873     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
874     abstract = ""
875 }
876
877 @article { dietz04,
878     author = HDietz #" and "# MRief,
879     title = "{Exploring the energy landscape of GFP by single-molecule
880         mechanical experiments}",
881     year = 2004,
882     journal = PNAS,
883     volume = 101,
884     number = 46,
885     pages = "16192--16197",
886     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
887     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
888     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
889     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive single GFP
890         molecules from the native state through their complex energy landscape
891         into the completely unfolded state. Unlike many smaller proteins,
892         mechanical GFP unfolding proceeds by means of two subsequent
893         intermediate states. The transition from the native state to the first
894         intermediate state occurs near thermal equilibrium at {approx}35 pN and
895         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
896         {alpha}-helix from the beta barrel. We measure the equilibrium free
897         energy cost associated with this transition as 22 kBT. Detachment of
898         this small {alpha}-helix completely destabilizes GFP thermodynamically
899         even though the {beta}-barrel is still intact and can bear load.
900         Mechanical stability of the protein on the millisecond timescale,
901         however, is determined by the activation barrier of unfolding the
902         {beta}-barrel out of this thermodynamically unstable intermediate
903         state. High bandwidth, time-resolved measurements of the cantilever
904         relaxation phase upon unfolding of the {beta}-barrel revealed a second
905         metastable mechanical intermediate with one complete {beta}-strand
906         detached from the barrel. Quantitative analysis of force distributions
907         and lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
908         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
909     note = "Nice energy-landscape-to-one-dimension compression graphic.
910         Unfolding Green Flourescent Protein (GFP) towards using it as an
911         embedded force probe.",
912     project = "Energy landscape roughness"
913 }
914
915 @article { dietz06a,
916     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
917     title = "{Anisotropic deformation response of single protein molecules}",
918     year = 2006,
919     journal = PNAS,
920     volume = 103,
921     number = 34,
922     pages = "12724--12728",
923     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
924     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
925     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
926     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
927         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
928         been limited to mostly one spatial direction of force application.
929         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
930         properties of a folded protein structure in precisely controlled
931         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
932         investigated the deformation response of GFP in five selected
933         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
934         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
935         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
936         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
937         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
938         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
939         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
940         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
941         of protein materials."
942 }
943
944 @article { dietz06b,
945     author = HDietz #" and "# MRief,
946     title = "{Protein structure by mechanical triangulation}",
947     year = 2006,
948     journal = PNAS,
949     volume = 103,
950     number = 5,
951     pages = "1244--1247",
952     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
953     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
954     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
955     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
956         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
957         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
958         technique to measure spatial position of selected residues within a
959         folded and functional protein structure in solution. Construction and
960         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
961         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
962         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
963         by determining the position of three residues in the structure of green
964         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
965         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
966         where current bulk structural methods fail."
967 }
968
969 @article { dietz07,
970     author = HDietz #" and "# MRief,
971     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
972         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
973     year = 2007,
974     journal = JJAP,
975     volume = 46,
976     number = "8B",
977     pages = "5540--5542",
978     issn = "0021-4922",
979     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
980     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
981     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
982         pattern recognition, GFP",
983     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
984         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
985         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
986         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
987         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
988         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
989         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
990         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
991         noisy data sets.",
992     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
993         later."
994 }
995
996 @article { discher06,
997     author = DEDischer #" and "# NBhasin #" and "# CPJohnson,
998     title = "{Covalent chemistry on distended proteins}",
999     year = 2006,
1000     journal = PNAS,
1001     volume = 103,
1002     number = 20,
1003     pages = "7533--7534",
1004     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
1005     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
1006     url = "http://www.pnas.org"
1007 }
1008
1009 @article { dudko03,
1010     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "#
1011         MUrbakh,
1012     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
1013         of adhesion bonds.",
1014     year = 2003,
1015     month = sep,
1016     day = 30,
1017     journal = PNAS,
1018     volume = 100,
1019     number = 20,
1020     pages = "11378--11381",
1021     issn = "0027-8424",
1022     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
1023     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
1024     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
1025     keywords = "Spectrum Analysis; Temperature",
1026     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
1027         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
1028         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
1029         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
1030         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
1031         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
1032         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
1033         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
1034         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
1035         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
1036         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
1037         forces."
1038 }
1039
1040 @article { dudko06,
1041     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
1042     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
1043         pulling experiments.",
1044     year = 2006,
1045     month = mar,
1046     day = 17,
1047     journal = PRL,
1048     volume = 96,
1049     number = 10,
1050     pages = 108101,
1051     issn = "0031-9007",
1052     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
1053     keywords = "Biophysics; Computer Simulation; Data Interpretation,
1054         Statistical; Kinetics; Micromanipulation; Models, Chemical; Models,
1055         Molecular; Molecular Conformation; Muscle Proteins; Nucleic Acid
1056         Conformation; Protein Binding; Protein Denaturation; Protein Folding;
1057         Protein Kinases; RNA; Stress, Mechanical; Thermodynamics; Time Factors",
1058     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
1059         information from single-molecule pulling experiments at constant force
1060         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
1061         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
1062         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
1063         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
1064         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
1065         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
1066         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
1067         to avoid over-interpretation of experiments."
1068 }
1069
1070 @article { dudko07,
1071     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #"
1072         and "# GHummer,
1073     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
1074         nanopore unzipping of {DNA} hairpins.",
1075     year = 2007,
1076     month = jun,
1077     day = 15,
1078     journal = BiophysJ,
1079     volume = 92,
1080     number = 12,
1081     pages = "4188--4195",
1082     issn = "0006-3495",
1083     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
1084     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
1085         btype=pdf",
1086     keywords = "Computer Simulation; DNA; Elasticity; Mechanics;
1087         Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models, Chemical; Models,
1088         Molecular; Nanostructures; Nucleic Acid Conformation; Porosity; Stress,
1089         Mechanical",
1090     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
1091         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
1092         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
1093         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
1094         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
1095         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
1096         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
1097         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
1098         we compare their predictions with two independent sets of data,
1099         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
1100         quantitative relation between the two types of measurements.
1101         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
1102         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
1103         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
1104         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
1105         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
1106         transition is discussed in light of the apparent success of the
1107         microscopic theories in reproducing the experimental data."
1108 }
1109
1110 @article { evans97,
1111     author = EEvans #" and "# KRitchie,
1112     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds.",
1113     year = 1997,
1114     month = apr,
1115     journal = BiophysJ,
1116     volume = 72,
1117     number = 4,
1118     pages = "1541--1555",
1119     issn = "0006-3495",
1120     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
1121     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
1122     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1123         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
1124     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
1125         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
1126         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
1127         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
1128         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
1129         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
1130         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
1131         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
1132         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
1133         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
1134         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
1135         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
1136         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
1137         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
1138         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
1139         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
1140         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
1141         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
1142         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
1143         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
1144         of the loading rate over many decades independent of the type of
1145         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
1146         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
1147         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
1148         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
1149         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
1150         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
1151         However, a significant gap exists between the time domain of force
1152         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
1153         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
1154         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
1155         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
1156         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
1157         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
1158         tests.",
1159     project = "sawtooth simulation"
1160 }
1161
1162 @article { evans99,
1163     author = EEvans #" and "# KRitchie,
1164     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains.",
1165     year = 1999,
1166     month = may,
1167     journal = BiophysJ,
1168     volume = 76,
1169     number = 5,
1170     pages = "2439--2447",
1171     issn = "0006-3495",
1172     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
1173     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
1174     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
1175         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
1176         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
1177     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
1178         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
1179         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
1180         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
1181         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
1182         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
1183         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
1184         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
1185         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
1186         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
1187         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
1188         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
1189         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
1190         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
1191         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
1192         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
1193         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
1194         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
1195         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
1196         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
1197         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
1198         force techniques.",
1199     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
1200         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
1201         ``Bell-Evans'' model? They derive a unitless treatment, scaling force
1202         by $f_\beta$, TODO; time by $\tau_f$, TODO; elasiticity by compliance
1203         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
1204         polymer models.",
1205     project = "sawtooth simulation"
1206 }
1207
1208 @book { galassi05,
1209     author = MGalassi #" and "# JDavies #" and "# JTheiler #" and "# BGough #"
1210         and "# GJungman #" and "# MBooth #" and "# FRossi,
1211     title = "{GNU} Scientific Library: Reference Manual",
1212     year = 2005,
1213     edition = "Second Revised",
1214     pages = "xvi + 601",
1215     xxpages = "xvi + 580",
1216     isbn = "0-9541617-3-4",
1217     isbn-13 = "978-0-9541617-3-6",
1218     lccn = "QA76.73.C15",
1219     publisher = NetworkTheoryLtd,
1220     address = pub-NETWORK-THEORY:adr,
1221     bibdate = "Wed Oct 30 10:44:22 2002",
1222     url = "http://www.network-theory.co.uk/gsl/manual/",
1223     note = "This is the revised and updated second edition of the manual, and
1224         corresponds to version 1.6 of the library."
1225 }
1226
1227 @article { gao03,
1228     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# IDCampbell #"
1229         and "# VVogel #" and "# KSchulten,
1230     title = "{Structure and functional significance of mechanically unfolded
1231         fibronectin type III1 intermediates}",
1232     year = 2003,
1233     journal = PNAS,
1234     volume = 100,
1235     number = 25,
1236     pages = "14784--14789",
1237     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
1238     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
1239     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
1240     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
1241         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
1242         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
1243         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
1244         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
1245         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
1246         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
1247         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
1248         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
1249         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
1250         times the length of the native folded state. Considering previous
1251         experimental findings, our studies provide a structural model by which
1252         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
1253         this partially unfolded intermediate."
1254 }
1255
1256 @article { gavrilov01,
1257     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
1258     title = "The reliability theory of aging and longevity.",
1259     year = 2001,
1260     month = dec,
1261     day = 21,
1262     journal = JTheorBiol,
1263     volume = 213,
1264     number = 4,
1265     pages = "527--545",
1266     issn = "0022-5193",
1267     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
1268     keywords = "Adult; Aged; Aging; Animals; Humans; Longevity; Middle Aged;
1269         Models, Biological; Survival Rate; Systems Theory",
1270     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
1271         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
1272         system of given architecture (reliability structure) and given
1273         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
1274         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
1275         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
1276         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
1277         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
1278         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
1279         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
1280         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
1281         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
1282         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
1283         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
1284         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
1285         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
1286         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
1287         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
1288         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
1289         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
1290         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
1291         general failure law. The theory explains why relative differences in
1292         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
1293         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
1294         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
1295         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
1296         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
1297         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
1298         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
1299         biological knowledge.",
1300     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
1301 }
1302
1303 @article { gergely00,
1304     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger
1305         #" and "# MMaaloum #" and "# JKHHorber #" and "# JHemmerle,
1306     title = "{Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
1307         studied by atomic force microscopy spectroscopy}",
1308     year = 2000,
1309     journal = PNAS,
1310     volume = 97,
1311     number = 20,
1312     pages = "10802--10807",
1313     doi = "10.1073/pnas.180293097",
1314     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
1315     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
1316 }
1317
1318 @article { gompertz25,
1319     author = BGompertz,
1320     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
1321         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
1322         Contingencies",
1323     year = 1825,
1324     journal = PTRSL,
1325     volume = 115,
1326     number = "",
1327     pages = "513--583",
1328     issn = 02610523,
1329     publisher = RS,
1330     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
1331     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
1332     abstract = ""
1333 }
1334
1335 @article { grossman05,
1336     author = CGrossman #" and "# AStout,
1337     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
1338     year = 2005,
1339     season = "Fall",
1340     numpages = 12,
1341     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
1342     note = "Fairly complete overdamped PSD derivation in section 4.3., cites
1343         \cite{tlusty98} and \cite{bechhoefer02} for further details. However,
1344         Tlusty (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
1345         fn.\ derivation it was cited for. Also, the single sided PSD definition
1346         credited to reference 9 (listed as Bechhoefer) looks more like Press
1347         (listed as reference 10). I imagine Grossman and Stout mixed up their
1348         references, and meant to refer to \cite{bechhoefer02} and
1349         \cite{press92} respectively instead.",
1350     project = "Cantilever Calibration"
1351 }
1352
1353 @article { hanggi90,
1354     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
1355     title = "Reaction-rate theory: fifty years after Kramers",
1356     year = 1990,
1357     month = "Apr",
1358     journal = RMP,
1359     volume = 62,
1360     number = 2,
1361     pages = "251--341",
1362     numpages = 90,
1363     publisher = APS,
1364     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
1365     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
1366     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
1367     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
1368         the Kramers-specific introduction.",
1369     project = "sawtooth simulation"
1370 }
1371
1372 @article { hatfield99,
1373     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
1374     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
1375     year = 1999,
1376     month = "Apr",
1377     journal = PRL,
1378     volume = 82,
1379     number = 17,
1380     pages = "3548--3551",
1381     numpages = 3,
1382     publisher = APS,
1383     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
1384     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
1385     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
1386     project = "sawtooth simulation"
1387 }
1388
1389 @article { heymann00,
1390     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
1391     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds.",
1392     year = 2000,
1393     month = jun,
1394     day = 26,
1395     journal = PRL,
1396     volume = 84,
1397     number = "26 Pt 1",
1398     pages = "6126--6129",
1399     issn = "0031-9007",
1400     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
1401     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
1402     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
1403     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
1404         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
1405         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
1406         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
1407         only one single force value in a continuous force profile that
1408         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
1409         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
1410         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
1411         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
1412         from measurements with different spring constants contain complementary
1413         information."
1414 }
1415
1416 @article { hummer01,
1417     author = GHummer #" and "# ASzabo,
1418     title = "{From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
1419         single-molecule pulling experiments}",
1420     year = 2001,
1421     journal = PNAS,
1422     volume = 98,
1423     number = 7,
1424     pages = "3658--3661",
1425     doi = "10.1073/pnas.071034098",
1426     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
1427     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658"
1428 }
1429
1430 @article { hummer03,
1431     author = GHummer #" and "# ASzabo,
1432     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments.",
1433     year = 2003,
1434     month = jul,
1435     journal = BiophysJ,
1436     volume = 85,
1437     number = 1,
1438     pages = "5--15",
1439     issn = "0006-3495",
1440     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
1441     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
1442     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
1443         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
1444         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
1445         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
1446         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
1447     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
1448         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
1449         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
1450         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
1451         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
1452         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
1453         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
1454         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
1455         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
1456         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
1457         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
1458         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
1459         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
1460         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
1461         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
1462         information from pulling experiments is simple to implement and should
1463         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
1464     note = "READ",
1465     project = "sawtooth simulation"
1466 }
1467
1468 @article { hutter93,
1469     author = JLHutter #" and "# JBechhoefer,
1470     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
1471     collaboration = "",
1472     year = 1993,
1473     journal = RSI,
1474     volume = 64,
1475     number = 7,
1476     pages = "1868--1873",
1477     publisher = AIP,
1478     doi = "10.1063/1.1143970",
1479     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
1480     keywords = "ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CALIBRATION; QUALITY FACTOR; PROBES;
1481         RESONANCE; SILICON NITRIDES; MICA; VAN DER WAALS FORCES",
1482     note = "Seminal paper for thermal calibration of AFM cantilevers.",
1483     project = "Cantilever Calibration"
1484 }
1485
1486 @article { hyeon03,
1487     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
1488     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
1489         by using mechanical unfolding experiments?",
1490     year = 2003,
1491     month = sep,
1492     day = 02,
1493     journal = PNAS,
1494     volume = 100,
1495     number = 18,
1496     pages = "10249--10253",
1497     issn = "0027-8424",
1498     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
1499     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
1500     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
1501     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
1502     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
1503         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
1504         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
1505         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
1506         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
1507         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
1508         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
1509         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
1510         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
1511         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
1512         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
1513         energy scale epsilon, can be directly measured.",
1514     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
1515         equation is Hanggi Eq. 4.56c (page 275)\cite{hanggi90}.",
1516     project = "Energy Landscape Roughness"
1517 }
1518
1519 @article { irback05,
1520     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
1521     title = "{Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin}",
1522     year = 2005,
1523     journal = PNAS,
1524     volume = 102,
1525     number = 38,
1526     pages = "13427--13432",
1527     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
1528     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
1529     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
1530     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
1531         stretching force recently was investigated experimentally by single-
1532         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
1533         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
1534         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
1535         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
1536         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
1537         process can occur either in a single step or through intermediate
1538         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
1539         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
1540         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
1541         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
1542         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
1543         elements break. This order is the same in two- and three-state events
1544         and at the different forces studied. The observed order remains to be
1545         verified experimentally but appears physically reasonable."
1546 }
1547
1548 @article { izrailev97,
1549     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
1550         YOono #" and "# KSchulten,
1551     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
1552         complex.",
1553     year = 1997,
1554     month = apr,
1555     journal = BiophysJ,
1556     volume = 72,
1557     number = 4,
1558     pages = "1568--1581",
1559     issn = "0006-3495",
1560     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
1561     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
1562     keywords = "Avidin; Binding Sites; Biotin; Computer Simulation; Hydrogen
1563         Bonding; Mathematics; Microscopy, Atomic Force; Microspheres; Models,
1564         Molecular; Molecular Structure; Protein Binding; Protein Conformation;
1565         Protein Folding; Sepharose",
1566     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
1567         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
1568         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
1569         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
1570         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
1571         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
1572         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
1573         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
1574         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
1575         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
1576         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
1577         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
1578         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
1579         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
1580         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
1581         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
1582         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
1583         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
1584         rupture."
1585 }
1586
1587 @article { juckett93,
1588     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
1589     title = "Comparison of the Gompertz and Weibull functions as descriptors
1590         for human mortality distributions and their intersections.",
1591     year = 1993,
1592     month = jun,
1593     journal = MechAgeingDev,
1594     volume = 69,
1595     number = "1-2",
1596     pages = "1--31",
1597     issn = "0047-6374",
1598     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
1599     keywords = "Adolescent; Adult; Aged; Aged, 80 and over; Aging; Biometry;
1600         Child; Child, Preschool; Data Interpretation, Statistical; Female;
1601         Humans; Infant; Infant, Newborn; Longitudinal Studies; Male; Middle
1602         Aged; Models, Biological; Models, Statistical; Mortality",
1603     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
1604         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
1605         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
1606         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
1607         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
1608         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
1609         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
1610         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
1611         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
1612         explored in the context of both functions and, in particular, the
1613         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
1614         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
1615         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
1616         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
1617         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
1618         probable errors in those analyses are discussed.",
1619     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
1620         Weibull models."
1621 }
1622
1623 @article { king09,
1624     author = WTKing #" and "# GYang,
1625     title = "Effects of Cantilever Stiffness on Unfolding Force in {AFM}
1626         Protein Unfolding",
1627     year = 2009,
1628     month = mar,
1629     day = 01,
1630     journal = BPS:P
1631 }
1632
1633 @article { kleiner07,
1634     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
1635     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
1636         simulation with a Go-type potential.",
1637     year = 2007,
1638     month = mar,
1639     day = 15,
1640     journal = BiophysJ,
1641     volume = 92,
1642     number = 6,
1643     pages = "2054--2061",
1644     issn = "0006-3495",
1645     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
1646     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
1647     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
1648     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
1649         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
1650         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
1651     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
1652         has an important role in living systems and is a logical extension of
1653         the more general protein folding problem. Recent advances in
1654         experimental methodology have allowed the stretching of single
1655         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
1656         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
1657         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
1658         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
1659         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
1660         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
1661         presence of a stretching force and show that this fundamental
1662         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
1663         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
1664         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
1665         future study of the stretching of other proteins and the relationship
1666         between protein structure and the response to mechanical deformation."
1667 }
1668
1669 @article { klimov00,
1670     author = DKKlimov #" and "# DThirumalai,
1671     title = "{Native topology determines force-induced unfolding pathways in
1672         globular proteins}",
1673     year = 2000,
1674     month = jun,
1675     day = 20,
1676     journal = PNAS,
1677     volume = 97,
1678     number = 13,
1679     pages = "7254--7259",
1680     issn = "0027-8424",
1681     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
1682     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
1683     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
1684     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
1685     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
1686         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
1687         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
1688         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
1689         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
1690         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
1691         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
1692         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
1693         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
1694         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
1695         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
1696         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
1697         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
1698         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
1699         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
1700         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
1701         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
1702         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
1703         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
1704         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
1705         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
1706         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
1707         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
1708         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
1709         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
1710     note = "Simulated unfolding timescales for Ig27-like S1 and S2 domains"
1711 }
1712
1713 @article { kosztin06,
1714     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
1715     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
1716         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality.",
1717     year = 2006,
1718     month = feb,
1719     day = 10,
1720     journal = JChemPhys,
1721     volume = 124,
1722     pages = 064106,
1723     issn = "0031-9007",
1724     doi = "10.1063/1.2166379",
1725     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
1726 }
1727
1728 @article { kramers40,
1729     author = HAKramers,
1730     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
1731         chemical reactions.",
1732     year = 1940,
1733     month = apr,
1734     journal = Physica,
1735     volume = 7,
1736     number = 4,
1737     pages = "284--304",
1738     issn = "0031-8914",
1739     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
1740     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6X42-4CB752H-
1741         3G/1/1d9e8dc558b822877c9e1ad55bb08831",
1742     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
1743         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
1744         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
1745         applicability of the transition state method for calculating the rate
1746         of chemical reactions.",
1747     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
1748 }
1749
1750 @article { kroy07,
1751     author = KKroy #" and "# JGlaser,
1752     title = "The glassy wormlike chain",
1753     year = 2007,
1754     journal = NJP,
1755     volume = 9,
1756     number = 11,
1757     pages = 416,
1758     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
1759     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
1760     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
1761     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
1762         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
1763         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
1764         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
1765         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
1766         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
1767         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
1768         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
1769         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
1770         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
1771         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
1772         the potential physiological significance of our results.",
1773     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
1774         limit."
1775 }
1776
1777 @article { labeit03,
1778     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
1779         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
1780         "# HGranzier,
1781     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
1782         titin",
1783     year = 2003,
1784     journal = PNAS,
1785     volume = 100,
1786     number = 23,
1787     pages = "13716--13721",
1788     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
1789     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
1790     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
1791     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
1792         range of cellular functions, including providing muscle cells with
1793         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
1794         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
1795         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
1796         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
1797         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
1798         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
1799         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
1800         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
1801         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
1802         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
1803         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
1804         spring that adapts to the physiological state of the cell."
1805 }
1806
1807 @article { li00,
1808     author = HLi #" and "# AFOberhauser #" and "# SBFowler #" and "# JClarke
1809         #" and "# JMFernandez,
1810     title = "{Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a
1811         modular protein}",
1812     year = 2000,
1813     journal = PNAS,
1814     volume = 97,
1815     number = 12,
1816     pages = "6527--6531",
1817     doi = "10.1073/pnas.120048697",
1818     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
1819     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
1820     abstract = ""
1821 }
1822
1823 @article { li01,
1824     author = HLi #" and "# AFOberhauser #" and "# SDRedick #" and "#
1825         MCarrion-Vazquez #" and "# HPErickson #" and "# JMFernandez,
1826     title = "{Multiple conformations of PEVK proteins detected by single-
1827         molecule techniques}",
1828     year = 2001,
1829     journal = PNAS,
1830     volume = 98,
1831     number = 19,
1832     pages = "10682--10686",
1833     doi = "10.1073/pnas.191189098",
1834     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
1835     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
1836     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
1837         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
1838         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
1839         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
1840         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
1841         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
1842         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
1843         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
1844         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
1845         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
1846         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
1847         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
1848         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
1849         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
1850         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
1851         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
1852         defined structure."
1853 }
1854
1855 @article { li06,
1856     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKKlimov #" and "# DThirumalai,
1857     title = "{Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain I27 upon
1858         force quench depends on initial conditions}",
1859     year = 2006,
1860     journal = PNAS,
1861     volume = 103,
1862     number = 1,
1863     pages = "93--98",
1864     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
1865     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
1866     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
1867     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
1868         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
1869         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
1870         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
1871         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
1872         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
1873         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
1874         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
1875         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
1876         refolding from stretched initial structures not only increases the
1877         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
1878         processes. The increase in the folding times is associated primarily
1879         with the stretched state to compact random coil transition.
1880         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
1881         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
1882         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
1883         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
1884         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
1885         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
1886         initial and/or final values of force. The implications of our results
1887         for design and analysis of experiments are discussed."
1888 }
1889
1890 @article { liu03,
1891     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# ERChapman #" and "# UMohideen
1892         #" and "# VParpura,
1893     title = "{Botulinum toxin type B micromechanosensor}",
1894     year = 2003,
1895     journal = PNAS,
1896     volume = 100,
1897     number = 23,
1898     pages = "13621--13625",
1899     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
1900     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
1901     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
1902     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
1903         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
1904         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
1905         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
1906         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
1907         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
1908         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
1909         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
1910         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
1911         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
1912         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
1913         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
1914         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
1915         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
1916         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
1917         The technique is of broad interest and will find uses outside
1918         toxicology."
1919 }
1920
1921 @article { makarov01,
1922     author = DEMakarov #" and "# PKHansma #" and "# HMetiu,
1923     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
1924     collaboration = "",
1925     year = 2001,
1926     journal = JCP,
1927     volume = 114,
1928     number = 21,
1929     pages = "9663--9673",
1930     publisher = AIP,
1931     doi = "10.1063/1.1369622",
1932     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
1933         .Chem.Phys._2001.pdf",
1934     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
1935     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
1936         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
1937         macromolecules; atomic force microscopy"
1938 }
1939
1940 @article { marko95,
1941     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
1942     title = "Stretching {DNA}",
1943     affiliation = "",
1944     year = 1995,
1945     journal = Macromolecules,
1946     volume = 28,
1947     number = 26,
1948     pages = "8759--8770",
1949     issn = "0024-9297",
1950     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
1951         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
1952     url =
1953         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
1954         ",
1955     abstract = "",
1956     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
1957 }
1958
1959 @article { marszalek02,
1960     author = PEMarszalek #" and "# HLi #" and "# AFOberhauser #" and "#
1961         JMFernandez,
1962     title = "{Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules
1963         observed with force-ramp AFM}",
1964     year = 2002,
1965     journal = PNAS,
1966     volume = 99,
1967     number = 7,
1968     pages = "4278--4283",
1969     doi = "10.1073/pnas.072435699",
1970     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
1971     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
1972     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
1973         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
1974         conformation. This conformational change can be observed by stretching
1975         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
1976         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
1977         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
1978         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
1979         arrangement where the force is the free variable introduces an
1980         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
1981         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
1982         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
1983         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
1984         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
1985         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
1986         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
1987         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
1988         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
1989         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
1990         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
1991         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
1992         stretching force, making an important addition to polysaccharide
1993         spectroscopy."
1994 }
1995
1996 @article { mello04,
1997     author = CCMello #" and "# DBarrick,
1998     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape.",
1999     year = 2004,
2000     month = sep,
2001     day = 28,
2002     journal = PNAS,
2003     volume = 101,
2004     number = 39,
2005     pages = "14102--14107",
2006     issn = "0027-8424",
2007     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
2008     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
2009         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
2010         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
2011         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
2012     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
2013         model protein folding but have been difficult to measure
2014         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
2015         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
2016         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
2017         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
2018         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
2019         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
2020         modular structural units can be fragmented without disrupting
2021         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
2022         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
2023         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
2024         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
2025         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
2026         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
2027         suggests preferred low-energy routes for folding."
2028 }
2029
2030 @article { mickler07,
2031     author = MMickler #" and "# RIDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #"
2032         and "# DThirumalai #" and "# MRief,
2033     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
2034         using single-molecule experiments and simulations",
2035     year = 2007,
2036     journal = PNAS,
2037     volume = 104,
2038     number = 51,
2039     pages = "20268--20273",
2040     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
2041     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
2042     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
2043     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
2044         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
2045     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
2046         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
2047         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
2048         during the folding process. We use simulations and single-molecule
2049         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
2050         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
2051         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
2052         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
2053         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
2054         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
2055         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
2056         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
2057         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
2058         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
2059         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
2060         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
2061         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
2062         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
2063         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
2064         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
2065         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
2066         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
2067         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
2068         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
2069         grained level, of the three metastable intermediates.",
2070     note = "Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding intermediate (See
2071         Figure 2). The unfolding timescale in GFP is about 6 ms."
2072 }
2073
2074 @article { nevo03,
2075     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
2076         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
2077         PHinterdorfer,
2078     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
2079         the complex of Ran and importin beta1.",
2080     year = 2003,
2081     month = jul,
2082     journal = NSB,
2083     volume = 10,
2084     number = 7,
2085     pages = "553--557",
2086     issn = "1072-8368",
2087     doi = "10.1038/nsb940",
2088     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
2089     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
2090     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
2091         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
2092         ran GTP-Binding Protein",
2093     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
2094         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
2095         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
2096         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
2097         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
2098         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
2099         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
2100         found that the complex alternates between two distinct conformational
2101         states of different adhesion strength. The application of an external
2102         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
2103         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
2104         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
2105         this barrier. These results support a model whereby functional control
2106         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
2107         alternative conformations."
2108 }
2109
2110 @article { nevo04,
2111     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
2112         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
2113     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
2114         single-molecule force measurements.",
2115     year = 2004,
2116     month = oct,
2117     journal = BiophysJ,
2118     volume = 87,
2119     number = 4,
2120     pages = "2630--2634",
2121     issn = "0006-3495",
2122     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
2123     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
2124     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
2125     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
2126         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
2127         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
2128         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
2129         ran GTP-Binding Protein",
2130     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
2131         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
2132         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
2133         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
2134         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
2135         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
2136         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
2137         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
2138         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
2139         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
2140         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
2141         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
2142         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
2143         differentiated by the data."
2144 }
2145
2146 @article { nevo05,
2147     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "#
2148         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
2149     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness.",
2150     year = 2005,
2151     month = may,
2152     journal = EMBORep,
2153     volume = 6,
2154     number = 5,
2155     pages = "482--486",
2156     issn = "1469-221X",
2157     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
2158     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
2159     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
2160     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
2161         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
2162     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
2163         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
2164         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
2165         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
2166         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
2167         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
2168         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
2169         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
2170         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
2171         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
2172         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
2173         with different, structurally distinct ligands.",
2174     note = "Applies H&T\cite{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
2175     project = "Energy Landscape Roughness"
2176 }
2177
2178 @article { ng07,
2179     author = SPNg #" and "# KSBillings #" and "# TOhashi #" and "# MDAllen #"
2180         and "# RBBest #" and "# LGRandles #" and "# HPErickson #" and "#
2181         JClarke,
2182     title = "{Designing an extracellular matrix protein with enhanced
2183         mechanical stability}",
2184     year = 2007,
2185     journal = PNAS,
2186     volume = 104,
2187     number = 23,
2188     pages = "9633--9637",
2189     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
2190     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
2191     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
2192     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
2193         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
2194         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
2195         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
2196         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
2197         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
2198         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
2199         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
2200         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
2201         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
2202         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
2203         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
2204         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
2205         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
2206         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
2207         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
2208         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
2209         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
2210         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
2211         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
2212         functional surface interactions."
2213 }
2214
2215 @article { nome07,
2216     author = RANome #" and "# JMZhao #" and "# WDHoff #" and "# NFScherer,
2217     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
2218         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
2219     year = 2007,
2220     month = dec,
2221     day = 26,
2222     journal = PNAS,
2223     volume = 104,
2224     number = 52,
2225     pages = "20799--20804",
2226     issn = "1091-6490",
2227     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
2228     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
2229     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
2230     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
2231         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
2232         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
2233         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
2234         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
2235     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
2236         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
2237         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
2238         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
2239         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
2240         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
2241         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
2242         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
2243         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
2244         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
2245         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
2246         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
2247         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
2248         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
2249         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
2250         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
2251         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
2252         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
2253         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
2254         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
2255         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
2256         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
2257         stability."
2258 }
2259
2260 @article { nummela07,
2261     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
2262     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
2263         Unfolding Events}",
2264     year = 2007,
2265     journal = BiophysJ,
2266     volume = 93,
2267     number = 10,
2268     pages = "3373-3381",
2269     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
2270     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
2271     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
2272     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
2273         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
2274         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
2275         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
2276         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
2277         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
2278         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
2279         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
2280         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
2281         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
2282         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
2283         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
2284         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
2285         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
2286         For the first relevance, applications are described for simulating the
2287         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
2288         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
2289         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
2290         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
2291         under different conditions."
2292 }
2293
2294 @article { oberhauser01,
2295     author = AFOberhauser #" and "# PKHansma #" and "# MCarrion-Vazquez #" and
2296         "# JMFernandez,
2297     title = "{Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
2298         microscopy}",
2299     year = 2001,
2300     journal = PNAS,
2301     volume = 98,
2302     number = 2,
2303     pages = "468--472",
2304     doi = "10.1073/pnas.021321798",
2305     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
2306     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
2307     abstract = ""
2308 }
2309
2310 @article { olshansky97,
2311     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
2312     title = "Ever since Gompertz.",
2313     year = 1997,
2314     month = feb,
2315     journal = Demography,
2316     volume = 34,
2317     number = 1,
2318     pages = "1--15",
2319     issn = "0070-3370",
2320     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
2321     keywords = "Aging; Biometry; History, 19th Century; History, 20th Century;
2322         Humans; Life Tables; Mortality; Sexual Maturation",
2323     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
2324         important observation that a law of geometrical progression pervades
2325         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
2326         formula he derived describing the exponential rise in death rates
2327         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
2328         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
2329         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
2330         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
2331         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
2332         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
2333         scientists for the past 170 years because it was the first among what
2334         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
2335         process of many living organisms during a significant portion of their
2336         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
2337         mortality and discuss the importance of his observations and insights
2338         in light of research on aging that has taken place since then.",
2339     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
2340         I'll look into them if I have the time. Available through several
2341         repositories."
2342 }
2343
2344 @article { onuchic96,
2345     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
2346         PGWolynes,
2347     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
2348         ensemble.",
2349     year = 1996,
2350     journal = FoldDes,
2351     volume = 1,
2352     number = 6,
2353     pages = "441--450",
2354     issn = "1359-0278",
2355     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
2356     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
2357         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
2358         transition state half-way to the native state. Estimates of the
2359         position of the transition state along an appropriate reaction
2360         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
2361         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
2362         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
2363         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
2364         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
2365         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
2366         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
2367         the experimental results, lattice simulations based on the folding
2368         funnel description show that the transition state is not just a single
2369         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
2370         configurations that can be described by specific values of one or a few
2371         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
2372         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
2373         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
2374         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
2375         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
2376         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
2377         does include some particularly hot contacts, as seen in the
2378         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
2379         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
2380         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
2381         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
2382         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
2383         native contacts will have different degrees of participation. The
2384         agreement between the experimental results and the theoretical
2385         predictions provides strong support for the landscape analysis."
2386 }
2387
2388 @article { opitz03,
2389     author = CAOpitz #" and "# MKulke #" and "# MCLeake #" and "# CNeagoe #"
2390         and "# HHinssen #" and "# RJHajjar #" and "# WALinke,
2391     title = "{Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
2392         myocardium}",
2393     year = 2003,
2394     journal = PNAS,
2395     volume = 100,
2396     number = 22,
2397     pages = "12688--12693",
2398     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
2399     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
2400     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
2401     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
2402         muscle and is responsible for most of the passive tension of
2403         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
2404         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
2405         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
2406         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
2407         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
2408         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
2409         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
2410         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
2411         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
2412         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
2413         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
2414         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
2415         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
2416         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
2417         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
2418         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
2419         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
2420         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
2421         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
2422         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
2423         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
2424         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
2425         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
2426         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
2427         contraction speed of human myocardium during early systolic
2428         shortening."
2429 }
2430
2431 @article { oroudjev02,
2432     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
2433         JBThompson #" and "# SAFossey #" and "# HGHansma,
2434     title = "{Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
2435         microscopy and single-molecule force spectroscopy}",
2436     year = 2002,
2437     journal = PNAS,
2438     volume = 99,
2439     number = 90002,
2440     pages = "6460--6465",
2441     doi = "10.1073/pnas.082526499",
2442     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
2443     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
2444     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
2445         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
2446         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
2447         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
2448         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
2449         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
2450         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
2451         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
2452         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
2453         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
2454         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
2455         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
2456         to native silk production is discussed. Force spectra for single
2457         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
2458         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
2459         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
2460         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
2461         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
2462         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
2463         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
2464         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
2465         features."
2466 }
2467
2468 @article { paci00,
2469     author = EPaci #" and "# MKarplus,
2470     title = "{Unfolding proteins by external forces and temperature: The
2471         importance of topology and energetics}",
2472     year = 2000,
2473     journal = PNAS,
2474     volume = 97,
2475     number = 12,
2476     pages = "6521--6526",
2477     doi = "10.1073/pnas.100124597",
2478     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
2479     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
2480 }
2481
2482 @article { peng08,
2483     author = QPeng #" and "# HLi,
2484     title = "{Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
2485         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning
2486         mechanism}",
2487     year = 2008,
2488     journal = PNAS,
2489     volume = 105,
2490     number = 6,
2491     pages = "1885--1890",
2492     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
2493     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
2494     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
2495     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
2496         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
2497         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
2498         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
2499         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
2500         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
2501         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
2502         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
2503         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
2504         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
2505         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
2506         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
2507         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
2508         not follow well defined routes, instead they display variability and
2509         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
2510         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
2511         and are likely to result from the residual structures present in the
2512         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
2513         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
2514         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
2515         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
2516         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
2517         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
2518         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
2519         otherwise difficult to study using traditional methods."
2520 }
2521
2522 @book { press92,
2523     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
2524         BFlannery,
2525     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
2526     year = 1992,
2527     edition = 2,
2528     publisher = CUP,
2529     address = "New York",
2530     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
2531     note = "See sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
2532         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
2533     project = "Cantilever Calibration"
2534 }
2535
2536 @article { raible04,
2537     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
2538         FWBartels #" and "# RRos,
2539     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
2540         ligand-receptor complexes.",
2541     year = 2004,
2542     month = aug,
2543     day = 26,
2544     journal = JBiotechnol,
2545     volume = 112,
2546     number = "1-2",
2547     pages = "13--23",
2548     issn = "0168-1656",
2549     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
2550     keywords = "Binding Sites; Computer Simulation; DNA; DNA-Binding Proteins;
2551         Elasticity; Ligands; Macromolecular Substances; Micromanipulation;
2552         Microscopy, Atomic Force; Models, Chemical; Molecular Biology; Nucleic
2553         Acid Conformation; Physical Stimulation; Protein Binding; Protein
2554         Conformation; Stress, Mechanical",
2555     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
2556         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
2557         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
2558         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
2559         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
2560         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
2561         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
2562         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
2563         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
2564         explanations."
2565 }
2566
2567 @article { raible06,
2568     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "#
2569         REckel #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and
2570         "# DAnselmetti #" and "# PReimann,
2571     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
2572         experiments: heterogeneity of chemical bonds.",
2573     year = 2006,
2574     month = jun,
2575     day = 01,
2576     journal = BiophysJ,
2577     volume = 90,
2578     number = 11,
2579     pages = "3851--3864",
2580     issn = "0006-3495",
2581     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
2582     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
2583     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
2584     keywords = "Biomechanics; Microscopy, Atomic Force; Models, Molecular;
2585         Statistical Distributions; Thermodynamics",
2586     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
2587         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
2588         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
2589         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
2590         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
2591         between theory and rupture data from several different experiments."
2592 }
2593
2594 @article { rief02,
2595     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
2596     title = "Force spectroscopy of single biomolecules.",
2597     year = 2002,
2598     month = mar,
2599     day = 12,
2600     journal = Chemphyschem,
2601     volume = 3,
2602     number = 3,
2603     pages = "255--261",
2604     issn = "1439-4235",
2605     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
2606     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
2607     keywords = "Ligands; Microscopy, Atomic Force; Polysaccharides; Protein
2608         Denaturation; Proteins",
2609     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
2610         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
2611         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
2612         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
2613         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
2614         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
2615         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
2616         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
2617         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
2618         precision machines, but we are beginning to understand their working
2619         principles and to simulate and predict their function.",
2620     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
2621         detail."
2622 }
2623
2624 @book { rief65,
2625     author = FRief,
2626     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
2627     year = 1965,
2628     publisher = McGraw-Hill,
2629     address = "New York",
2630     note = "Thermal noise for SHOs, in Chapter 15, Sections 6 and 10.",
2631     project = "Cantilever Calibration"
2632 }
2633
2634 @article { rief97,
2635     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "#
2636         JMFernandez #" and "# HEGaub,
2637     title = "{Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains
2638         by AFM}",
2639     year = 1997,
2640     journal = Science,
2641     volume = 276,
2642     number = 5315,
2643     pages = "1109--1112",
2644     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
2645     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
2646     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
2647     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by Dietz
2648         '04\cite{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
2649         is easily interpreted (vs. confusing unfolding in bulk), but Titin is a
2650         rather simple example of that, because of it's globular-chain
2651         structure.",
2652     project = "Energy Landscape Roughness"
2653 }
2654
2655 @article { rief98,
2656     author = MRief #" and "# JMFernandez #" and "# HEGaub,
2657     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
2658         Extensibility",
2659     year = 1998,
2660     month = nov,
2661     journal = PRL,
2662     volume = 81,
2663     number = 21,
2664     pages = "4764--4767",
2665     numpages = 3,
2666     publisher = APS,
2667     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
2668     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1"
2669 }
2670
2671 @article { sarkar04,
2672     author = ASarkar #" and "# RBRobertson #" and "# JMFernandez,
2673     title = "{Simultaneous atomic force microscope and fluorescence
2674         measurements of protein unfolding using a calibrated evanescent wave}",
2675     year = 2004,
2676     journal = PNAS,
2677     volume = 101,
2678     number = 35,
2679     pages = "12882--12886",
2680     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
2681     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
2682     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
2683     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
2684         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
2685         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
2686         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
2687         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
2688         into displacement (SD = <1 nm). We demonstrate the use of the
2689         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
2690         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
2691         unfolding. The experiments that we report here make an important
2692         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
2693         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
2694         comparable to that of an atomic force microscope."
2695 }
2696
2697 @article { sato05,
2698     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JMFernandez #" and "# TEndo,
2699     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
2700         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
2701     year = 2005,
2702     journal = PNAS,
2703     volume = 102,
2704     number = 50,
2705     pages = "17999--18004",
2706     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
2707     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
2708     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
2709     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
2710         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
2711         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
2712         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
2713         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
2714         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
2715         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
2716         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
2717         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
2718         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
2719         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
2720         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
2721         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
2722         by reducing the stability of unfolding intermediates."
2723 }
2724
2725 @article { schlierf04,
2726     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JMFernandez,
2727     title = "{The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
2728         force-clamp techniques}",
2729     year = 2004,
2730     journal = PNAS,
2731     volume = 101,
2732     number = 19,
2733     pages = "7299--7304",
2734     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
2735     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
2736     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
2737     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
2738         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
2739         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
2740         of 20.3 {+/-} 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the
2741         time course of these unfolding events was well described by a single
2742         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
2743         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
2744         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
2745         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
2746         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
2747         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
2748         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
2749         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
2750         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
2751         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
2752         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
2753         average is readily observed. Our experiments make an important addition
2754         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
2755         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
2756 }
2757
2758 @article { schlierf06,
2759     author = MSchlierf #" and "# MRief,
2760     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
2761         shaped energy landscape.",
2762     year = 2006,
2763     month = feb,
2764     day = 15,
2765     journal = BiophysJ,
2766     volume = 90,
2767     number = 4,
2768     pages = "L33--L35",
2769     issn = "0006-3495",
2770     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
2771     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
2772     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
2773     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
2774         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
2775         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
2776         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
2777         model assuming a force-independent transition state has been used to
2778         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
2779         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
2780         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
2781         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
2782         curvature of the underlying energy landscape and establish full
2783         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
2784         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
2785         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
2786         beyond the Bell model.",
2787     note = "The inspiration behind my sawtooth simulation. Bell model fit to
2788         $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding distribution for a
2789         given $v$. Eqn.~3 in the supplement is Evans-Ritchie 1999's
2790         Eqn.~2\cite{evans99}, but it is just ``[dying percent] * [surviving
2791         population] = [deaths]'' (TODO, check). $\nu \equiv k$ is the force
2792         /time-dependent off rate... (TODO) The Kramers' rate equation (second
2793         equation in the paper) is Hanggi Eq.~4.56b (page 275)\cite{hanggi90}.
2794         It is important to extract $k_0$ and $\Delta x$ using every available
2795         method."
2796 }
2797
2798 @article { schwaiger04,
2799     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
2800         AANoegel #" and "# MRief,
2801     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
2802         protein.",
2803     year = 2004,
2804     month = jan,
2805     day = 29,
2806     journal = NSMB,
2807     volume = 11,
2808     number = 1,
2809     pages = "81--85",
2810     issn = "1545-9993",
2811     doi = "10.1038/nsmb705",
2812     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
2813     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
2814     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
2815         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
2816         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
2817         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
2818     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
2819         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
2820         and structure. In this study, we used single-molecule force
2821         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
2822         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
2823         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
2824         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
2825         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
2826         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
2827         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
2828         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
2829         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
2830         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
2831         extensible element within the ddFLN rod.",
2832     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
2833         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
2834         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
2835         30\mbox{ pN}$.",
2836     project = "sawtooth simulation"
2837 }
2838
2839 @article { schwaiger05,
2840     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
2841         MRief,
2842     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
2843         revealed by single-molecule mechanical experiments.",
2844     year = 2005,
2845     month = jan,
2846     journal = EMBORep,
2847     volume = 6,
2848     number = 1,
2849     pages = "46--51",
2850     issn = "1469-221X",
2851     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
2852     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
2853     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
2854     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
2855         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
2856         Protein Structure, Tertiary",
2857     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
2858         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
2859         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
2860         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
2861         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
2862         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
2863         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
2864         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
2865         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
2866         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
2867         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
2868         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
2869         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
2870         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
2871         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
2872         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
2873         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
2874 }
2875
2876 @article { sharma07,
2877     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
2878         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
2879     title = "{Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
2880         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability}",
2881     year = 2007,
2882     journal = PNAS,
2883     volume = 104,
2884     number = 22,
2885     pages = "9278--9283",
2886     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
2887     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
2888     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
2889     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
2890         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
2891         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
2892         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
2893         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
2894         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
2895         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
2896         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
2897         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
2898         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
2899         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
2900         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
2901         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
2902         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
2903         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
2904         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
2905         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
2906         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
2907         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
2908         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
2909         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
2910         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
2911         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
2912         biology methods (including de novo design) offer great potential for
2913         designing proteins of defined topology to achieve significant and
2914         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
2915 }
2916
2917 @article { sheng05,
2918     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
2919     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
2920     collaboration = "",
2921     year = 2005,
2922     journal = JCP,
2923     volume = 123,
2924     number = 9,
2925     pages = 091102,
2926     numpages = 4,
2927     publisher = AIP,
2928     eid = 091102,
2929     doi = "10.1063/1.2046632",
2930     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
2931     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
2932     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
2933     project = "sawtooth simulation"
2934 }
2935
2936 @article { shillcock98,
2937     author = JShillcock #" and "# USeifert,
2938     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
2939     year = 1998,
2940     month = "Jun",
2941     journal = PRE,
2942     volume = 57,
2943     number = 6,
2944     pages = "7301--7304",
2945     numpages = 3,
2946     publisher = APS,
2947     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
2948     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
2949     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
2950     project = "sawtooth simulation"
2951 }
2952
2953 @article { socci96,
2954     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
2955     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
2956         funnels",
2957     collaboration = "",
2958     year = 1996,
2959     journal = JCP,
2960     volume = 104,
2961     number = 15,
2962     pages = "5860-5868",
2963     publisher = AIP,
2964     doi = "10.1063/1.471317",
2965     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
2966     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
2967     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
2968         FREE ENERGY",
2969     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
2970         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
2971         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
2972         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
2973         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
2974         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
2975         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
2976         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
2977     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
2978         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
2979         graph theory thrown in for good measure."
2980 }
2981
2982 @article { strunz99,
2983     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
2984         HJGuntherodt,
2985     title = "{Dynamic force spectroscopy of single DNA molecules}",
2986     year = 1999,
2987     journal = PNAS,
2988     volume = 96,
2989     number = 20,
2990     pages = "11277--11282",
2991     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
2992     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
2993     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
2994 }
2995
2996 @misc { sw:check,
2997     author = AMalec #" and "# CPickett #" and "# FHugosson #" and "# RLemmen,
2998     key = "sw:check",
2999     title = "Check",
3000     year = 2006,
3001     month = oct,
3002     day = 13,
3003     version = "version 0.9.4",
3004     url = "http://check.sourceforge.net",
3005     abstract = "Check is a unit testing framework for C. It features a simple
3006         interface for defining unit tests, putting little in the way of the
3007         developer. Tests are run in a separate address space, so Check can
3008         catch both assertion failures and code errors that cause segmentation
3009         faults or other signals. The output from unit tests can be used within
3010         source code editors and IDEs."
3011 }
3012
3013 @misc { sw:noweb,
3014     author = NRamsey,
3015     key = "sw:noweb",
3016     title = "Noweb",
3017     year = 1997,
3018     month = nov,
3019     day = 18,
3020     version = "version 2.11b",
3021     url = "http://www.eecs.harvard.edu/nr/noweb/",
3022     abstract = "Noweb is a simple, extensible literate programming tool.",
3023     note = "Debian package by Federico Di Gregorio"
3024 }
3025
3026 @misc { sw:python,
3027     author = GvanRossum #" and "# others,
3028     key = "sw:python",
3029     title = "Python",
3030     year = 2007,
3031     month = apr,
3032     day = 18,
3033     version = "version 2.5.1",
3034     url = "http://www.python.org/",
3035     abstract = "Python is a dynamic object-oriented programming language."
3036 }
3037
3038 @misc { sw:scipy,
3039     author = EJones #" and "# TOliphant #" and "# PPeterson #" and "# others,
3040     key = "sw:scipy",
3041     title = "{SciPy}: Open source scientific tools for {Python}",
3042     year = "2001--",
3043     url = "http://www.scipy.org/"
3044 }
3045
3046 @article { szabo80,
3047     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
3048     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
3049     collaboration = "",
3050     year = 1980,
3051     journal = JCP,
3052     volume = 72,
3053     number = 8,
3054     pages = "4350-4357",
3055     publisher = AIP,
3056     doi = "10.1063/1.439715",
3057     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
3058     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
3059         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
3060 }
3061
3062 @article { talaga00,
3063     author = DSTalaga #" and "# WLLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and
3064         "# YJia #" and "# WFDeGrado #" and "# RMHochstrasser,
3065     title = "{Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
3066         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy}",
3067     year = 2000,
3068     journal = PNAS,
3069     volume = 97,
3070     number = 24,
3071     pages = "13021--13026",
3072     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
3073     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
3074     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
3075 }
3076
3077 @article { thirumalai05,
3078     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
3079     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
3080     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
3081         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
3082         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
3083     year = 2005,
3084     journal = Biochemistry,
3085     volume = 44,
3086     number = 13,
3087     pages = "4957--4970",
3088     issn = "0006-2960",
3089     url =
3090         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
3091     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
3092         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
3093         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
3094         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
3095         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
3096         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
3097         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
3098         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
3099         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
3100         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
3101         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
3102         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
3103         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
3104         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
3105         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
3106         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
3107         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
3108         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
3109         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
3110         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
3111         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
3112         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
3113         proteins solve their folding problems.",
3114     note = "unfolding-refolding"
3115 }
3116
3117 @article { tlusty98,
3118     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
3119     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
3120     year = 1998,
3121     month = aug,
3122     journal = PRL,
3123     volume = 81,
3124     number = 8,
3125     pages = "1738--1741",
3126     numpages = 3,
3127     publisher = APS,
3128     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
3129     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
3130     note = "also at \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
3131         Cited by \cite{grossman05} for derivation of thermal response fn.
3132         However, I only see a referenced thermal energy when they list the
3133         likelyhood of a small partical (radius < $R_c$) escaping due to thermal
3134         energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim (k_B T / \alpha I_0)^(1/3)$,
3135         $\alpha$ is a dielectric scaling term, and $I_0$ is the maximum beam
3136         energy density. I imagine Grossman and Stout mixed up this reference.",
3137     project = "Cantilever Calibration"
3138 }
3139
3140 @book { vanKampen07,
3141     author = NGvanKampen,
3142     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
3143     year = 2007,
3144     edition = 3,
3145     publisher = E:NHPL,
3146     address = "Amsterdam",
3147     note = "",
3148     project = "sawtooth simulation"
3149 }
3150
3151 @article { walther07,
3152     author = KAWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CLBadilla
3153         #" and "# BJBerne #" and "# JMFernandez,
3154     title = "{Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
3155         with force spectroscopy}",
3156     year = 2007,
3157     journal = PNAS,
3158     volume = 104,
3159     number = 19,
3160     pages = "7916--7921",
3161     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
3162     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
3163     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
3164     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
3165         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
3166         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
3167         entropy makes a small contribution, we show that the observed
3168         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
3169         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
3170         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
3171         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
3172         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
3173         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
3174         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
3175         the different driving forces in protein folding."
3176 }
3177
3178 @article { walton08,
3179     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJvanVliet,
3180     title = "Extending Bell's model: how force transducer stiffness alters
3181         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes.",
3182     year = 2008,
3183     month = apr,
3184     day = 01,
3185     journal = BiophysJ,
3186     volume = 94,
3187     number = 7,
3188     pages = "2621--2630",
3189     issn = "1542-0086",
3190     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
3191     keywords = "Biotin; Computer Simulation; Elasticity; Kinetics;
3192         Mechanotransduction, Cellular; Models, Chemical; Models, Molecular;
3193         Molecular Motor Proteins; Motion; Streptavidin; Stress, Mechanical;
3194         Transducers",
3195     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
3196         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
3197         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
3198         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
3199         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
3200         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
3201         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
3202         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
3203         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
3204         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
3205         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
3206         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
3207         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
3208         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
3209         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
3210         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
3211         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
3212         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
3213         initial atomic positions among energetically and structurally
3214         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
3215         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
3216         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
3217         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
3218         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
3219         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
3220         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
3221         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
3222     note = "Some detailed estimates at U(x)."
3223 }
3224
3225 @article { wiita06,
3226     author = APWiita #" and "# SRKAinavarapu #" and "# HHHuang #" and "#
3227         JMFernandez,
3228     title = "{From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
3229         bond reduction observed with single-molecule techniques}",
3230     year = 2006,
3231     journal = PNAS,
3232     volume = 103,
3233     number = 19,
3234     pages = "7222--7227",
3235     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
3236     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
3237     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
3238     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
3239         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
3240         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
3241         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
3242         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
3243         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
3244         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
3245         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
3246         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
3247         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
3248         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
3249         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
3250         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
3251         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
3252         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
3253         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
3254         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
3255         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
3256         bond lengthening will be force-dependent."
3257 }
3258
3259 @article { wikipedia_cubic_function,
3260     author = Wikipedia,
3261     key = "wikipedia_cubic_function",
3262     title = "Cubic function",
3263     year = 2009,
3264     month = mar,
3265     day = 23,
3266     journal = Wikipedia,
3267     url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Cubic_equation"
3268 }
3269
3270 @article { wilcox05,
3271     author = AJWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
3272         AMatouschek,
3273     title = "{Effect of protein structure on mitochondrial import}",
3274     year = 2005,
3275     journal = PNAS,
3276     volume = 102,
3277     number = 43,
3278     pages = "15435--15440",
3279     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
3280     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
3281     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
3282     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
3283         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
3284         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
3285         recognized through their targeting sequences by receptors at the
3286         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
3287         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
3288         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
3289         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
3290         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
3291         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
3292         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
3293         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
3294         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
3295         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
3296         structures of proteins near their N and C termini also influence their
3297         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
3298         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
3299         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
3300         as by the properties of the targeting sequence."
3301 }
3302
3303 @article { wu04,
3304     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
3305     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
3306         least squares method.",
3307     year = 2004,
3308     month = oct,
3309     day = 25,
3310     journal = AMC,
3311     volume = 158,
3312     number = 1,
3313     pages = "133--147",
3314     issn = "0096-3003",
3315     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
3316     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TY8-4B3NR1W-B/1/bbaa4
3317         7878ada03c6ef8e681d03bb65d3",
3318     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
3319         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
3320     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
3321         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
3322         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
3323         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
3324         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
3325         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
3326         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
3327         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
3328         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
3329         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
3330         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
3331         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
3332 }
3333
3334 @article { yang00,
3335     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WABaase #" and "# IRVetter #"
3336         and "# WABreyer #" and "# JAHaack #" and "# BWMatthews #" and "#
3337         FWDahlquist #" and "# CBustamante,
3338     title = "{Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of T4
3339         lysozyme}",
3340     year = 2000,
3341     journal = PNAS,
3342     volume = 97,
3343     number = 1,
3344     pages = "139--144",
3345     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
3346     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
3347     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
3348 }
3349
3350 @article { yang06,
3351     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
3352     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
3353         the atomic force microscope",
3354     collaboration = "",
3355     year = 2006,
3356     journal = RSI,
3357     volume = 77,
3358     number = 6,
3359     pages = 063701,
3360     numpages = 5,
3361     publisher = AIP,
3362     eid = 063701,
3363     doi = "10.1063/1.2204580",
3364     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
3365     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
3366         heat sinks",
3367     note = "Introduces our temperature control system",
3368     project = "Energy Landscape Roughness"
3369 }
3370
3371 @article { yu06,
3372     author = WYu #" and "# JCLamb #" and "# FHan #" and "# JABirchler,
3373     title = "{Telomere-mediated chromosomal truncation in maize}",
3374     year = 2006,
3375     journal = PNAS,
3376     volume = 103,
3377     number = 46,
3378     pages = "17331--17336",
3379     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
3380     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
3381     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
3382     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
3383         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
3384         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
3385         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
3386         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
3387         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
3388         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
3389         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
3390         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
3391         integrations, because telomeres in different cells are elongated
3392         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
3393         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
3394         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
3395         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
3396         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
3397         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
3398         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
3399         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
3400         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
3401         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
3402         species."
3403 }
3404
3405 @article { zhao06,
3406     author = JMZhao #" and "# HLee #" and "# RANome #" and "# SMajid #" and "#
3407         NFScherer #" and "# WDHoff,
3408     title = "{Single-molecule detection of structural changes during Per-Arnt-
3409         Sim (PAS) domain activation}",
3410     year = 2006,
3411     journal = PNAS,
3412     volume = 103,
3413     number = 31,
3414     pages = "11561--11566",
3415     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
3416     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
3417     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
3418     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
3419         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
3420         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
3421         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
3422         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
3423         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
3424         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
3425         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
3426         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
3427         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
3428         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
3429         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
3430         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
3431         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
3432         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
3433         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
3434         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
3435         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
3436         addition, the results have profound implications for the molecular
3437         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
3438         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
3439 }
3440
3441 @article { zhuang06,
3442     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
3443     title = "{Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
3444         folding investigation}",
3445     year = 2006,
3446     journal = PNAS,
3447     volume = 103,
3448     number = 50,
3449     pages = "18934--18938",
3450     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
3451     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
3452     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
3453     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
3454         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
3455         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
3456         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
3457         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
3458         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
3459         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
3460         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
3461         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
3462         structures indistinguishable by NMR."
3463 }
3464
3465 @article { zinober02,
3466     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
3467         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
3468     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
3469         and the supramolecular scaffold.",
3470     year = 2002,
3471     month = dec,
3472     journal = ProtSci,
3473     volume = 11,
3474     number = 12,
3475     pages = "2759--2765",
3476     issn = "0961-8368",
3477     doi = "10.1110/ps.0224602",
3478     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
3479     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
3480     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
3481         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
3482     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
3483         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
3484         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
3485         the basis of competition between two effects, that of the changing
3486         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
3487         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
3488         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
3489         verify these observations. The results are confirmed using an
3490         analytical model based on transition state theory. The model and
3491         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
3492         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
3493         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
3494         these additional factors that influence the mechanical resistance of
3495         proteins have important consequences for our understanding of natural
3496         proteins that have evolved to withstand force.",
3497     note = "READ",
3498     project = "sawtooth simulation"
3499 }
3500