root.bib: Add hofmeister88
[thesis.git] / src / root.bib
1 @string{AAPT = "AAPT"}
2 @string{AcP = "Academic Press"}
3 @string{CoRR = "arXiv Computing Research Repository"}.
4 @string{ACM = "Association for Computing Machinery"}
5 @string{KAstrom = "{\AA}str{\"o}m, K.~J."}
6 @string{ACM:SIGCSE = "ACM Special Interest Group on Computer Science Education Bulletin"}
7 @string{ACM:CSur = "ACM Computing Surveys"}
8 @string{ACS:ChemBiol = "ACS Chem Biol"}
9 @string{AIP = "AIP"}
10 @string{APL = "Applied Physics Letters"}
11 @string{DAbramavicius = "Abramavicius, Darius"}
12 @string{JFAbril = "Abril, J. F."}
13 @string{JAbu-Threideh = "Abu-Threideh, J."}
14 @string{KAdachi = "Adachi, Kengo"}
15 @string{MDAdams = "Adams, M. D."}
16 @string{AW = "Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc."}
17 @string{AdvExpMedBiol = "Advances in Experimental Medicine and Biology"}
18 @string{SAinavarapu = "Ainavarapu, Sri Rama Koti"}
19 @string{DAioanei = "Aioanei, Daniel"}
20 @string{TRAlbrecht = "Albreacht, T.~R."}
21 @string{AMB = "Algorithms for molecular biology: AMB"}
22 @string{FAli = "Ali, F."}
23 @string{JFAllemand = "Allemand, Jean-Fran\c{c}ois"}
24 @string{DAllen = "Allen, D."}
25 @string{MAllen = "Allen, Mark D."}
26 @string{RAlon = "Alon, Ronen"}
27 @string{PAmanatides = "Amanatides, P."}
28 @string{NMAmer = "Amer, Nabil M."}
29 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
30 @string{APS = "American Physical Society"}
31 @string{AS = "American Scientist"}
32 @string{ASA = "American Statistical Association"}
33 @string{HAn = "An, H."}
34 @string{KNAn = "An, Kai-Nan"}
35 @string{ABioChem = "Analytical biochemistry"}
36 @string{BAndreopoulos = "Andreopoulos, Bill"}
37 @string{IAndricioaei = "Andricioaei, Ioan"}
38 @string{ACIEE = "Angew. Chem. Int. Ed. Engl."}
39 @string{ARBBS = "Annu Rev Biophys Biomol Struct"}
40 @string{ARBC = "Annual Review of Biochemistry"}
41 @string{DAnselmetti = "Anselmetti, Dario"}
42 @string{AAntoniadis = "Antoniadis, Anestis"}
43 @string{AMC = "Applied Mathematics and Computation"}
44 @string{AEPP = "Archive f{\"u}r experimentelle Pathologie und Pharmakologie"}
45 @string{SArcidiacono = "Arcidiacono, S"}
46 @string{CArciola = "Arciola, Carla Renata"}
47 @string{ABArtyukhin = "Artyukhin, Alexander B."}
48 @string{DAruliah = "Aruliah, Dhavide A."}
49 @string{SAsakawa = "Asakawa, S."}
50 @string{AAwe = "Awe, A."}
51 @string{SBedard = "B\'edard, Sabrina"}
52 @string{WBaase = "Baase, Walter A."}
53 @string{YBaba = "Baba, Y."}
54 @string{HBaden = "Baden, H."}
55 @string{CBadilla = "Badilla, Carmen L."}
56 @string{VBafna = "Bafna, V."}
57 @string{BBagchi = "Bagchi, B."}
58 @string{MBalamurali = "Balamurali, M. M."}
59 @string{DBaldwin = "Baldwin, D."}
60 @string{ABaljon = "Baljon, Arlette R. C."}
61 @string{RBallerini = "Ballerini, R."}
62 @string{RMBallew = "Ballew, R. M."}
63 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
64 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
65 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
66 @string{WBBarbazuk = "Barbazuk, W. B."}
67 @string{MBarnstead = "Barnstead, M."}
68 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
69 @string{IBarrow = "Barrow, I."}
70 @string{FWBartels = "Bartels, Frank Wilco"}
71 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
72 @string{TBasche = "Basche, Th."}
73 @string{PBaschieri = "Baschieri, Paolo"}
74 @string{ABasu = "Basu, A."}
75 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
76 @string{BBaumgarth = "Baumgarth, Birgit"}
77 @string{SBaumhueter = "Baumhueter, S."}
78 @string{JBaxendale = "Baxendale, J."}
79 @string{EABayer = "Bayer, Edward A."}
80 @string{EBeasley = "Beasley, E."}
81 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
82 @string{BBechinger = "Bechinger, Burkhard"}
83 @string{ABecker = "Becker, Anke"}
84 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
85 @string{TBeebe = "Beebe, Thomas P."}
86 @string{KBeeson = "Beeson, K."}
87 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
88 @string{FBenedetti = "Benedetti, Fabrizio"}
89 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
90 @string{ABensimon = "Bensimon, A."}
91 @string{DBensimon = "Bensimon, David"}
92 @string{DRBentley = "Bentley, D. R."}
93 @string{HJCBerendsen = "Berendsen, Herman J. C."}
94 @string{KBergSorensen = "Berg-S{\o}rensen, Kirstine"}
95 @string{EBergantino = "Bergantino, Elisabetta"}
96 @string{DBerk = "Berk, D."}
97 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
98 @string{BBerne = "Berne, Bruce J."}
99 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
100 @string{RBest = "Best, Robert B."}
101 @string{GBethel = "Bethel, G."}
102 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
103 @string{KBiddick = "Biddick, K."}
104 @string{KBillings = "Billings, Kate S."}
105 @string{GBinnig = "Binnig, Gerd"}
106 @string{BCBPRC = "Biochemical and Biophysical Research Communications"}
107 @string{Biochem = "Biochemistry"}
108 @string{BBABE = "Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics"}
109 @string{BIOINFO = "Bioinformatics (Oxford, England)"}
110 @string{Biomet = "Biometrika"}
111 @string{BPJ = "Biophysical Journal"}
112 %string{BPJ = "Biophys. J."}
113 @string{BIOSENSE = "Biosensors and Bioelectronics"}
114 @string{BIOTECH = "Biotechnology and Bioengineering"}
115 @string{JBirchler = "Birchler, James A."}
116 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
117 @string{JBlawzdziewicz = "Blawzdziewicz, Jerzy"}
118 @string{LBlick = "Blick, L."}
119 @string{RBolanos = "Bolanos, R."}
120 @string{VBonazzi = "Bonazzi, V."}
121 @string{Borgia = "Borgia"}
122 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
123 @string{RBrandon = "Brandon, R."}
124 @string{EBranscomb = "Branscomb, E."}
125 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
126 @string{WBreyer = "Breyer, Wendy A."}
127 @string{FBrochard-Wyart = "Brochard-Wyart, F."}
128 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
129 @string{SBroder = "Broder, S."}
130 @string{SBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
131 @string{ABrolo = "Brolo, Alexandre G."}
132 @string{FBrooks = "Brooks, Jr., Frederick P."}
133 @string{BrooksCole = "Brooks/Cole"}
134 @string{BDBrowerToland = "Brower-Toland, Brent D."}
135 @string{CTBrown = "Brown, C. Titus"}
136 @string{MBrucale = "Brucale, Marco"}
137 @string{TBruls = "Bruls, T."}
138 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
139 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
140 @string{LBubacco = "Bubacco, Luigi"}
141 @string{JBuckheit = "Buckheit, Jonathan B."}
142 @string{ABuguin = "Buguin, A."}
143 @string{ABulhassan = "Bulhassan, Ahmed"}
144 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
145 @string{RBunk = "Bunk, Richard"}
146 @string{NABurnham = "Burnham, N.~A."}
147 @string{DBusam = "Busam, D."}
148 @string{GBussi = "Bussi, Giovanni"}
149 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
150 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
151 @string{HJButt = {Butt, Hans-J\"urgen}}
152 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
153 @string{MCaminha = "Caminha, M."}
154 @string{ICampbell = "Campbell, Iain D."}
155 @string{MJCampbell = "Campbell, M. J."}
156 @string{DSCannell = "Cannell, D.~S."}
157 @string{YCao = "Cao, Yi"}
158 @string{MCapitanio = "Capitanio, M."}
159 @string{MCargill = "Cargill, M."}
160 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
161 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
162 @string{JCarnes-Stine = "Carnes-Stine, J."}
163 @string{MCarrionVazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
164 @string{CCarter = "Carter, C."}
165 @string{ACarver = "Carver, A."}
166 @string{JJCatanese = "Catanese, J.~J."}
167 @string{PCaulk = "Caulk, P."}
168 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
169 @string{ACenter = "Center, A."}
170 @string{CTChan = "Chan, C.~T."}
171 @string{HSChan = "Chan, H.~S."}
172 @string{AChand = "Chand, Ami"}
173 @string{IChandramouliswaran = "Chandramouliswaran, I."}
174 @string{CHChang = "Chang, Chung-Hung"}
175 @string{EChapman = "Chapman, Edwin R."}
176 @string{RCharlab = "Charlab, R."}
177 @string{KChaturvedi = "Chaturvedi, K."}
178 @string{AChauhan = "Chauhan, A."}
179 @string{VPChauhan = "Chauhan, V.~P."}
180 @string{CChauzy = "Chauzy, C."}
181 @string{SChe = "Che, Shunai"}
182 @string{CEC = "Chemical Engineering Communications"}
183 @string{CHEMREV = "Chemical reviews"}
184 @string{CHEM = "Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)"}
185 @string{CPC = "Chemphyschem"}
186 @string{HCChen = "Chen, H. C."}
187 @string{LChen = "Chen, L."}
188 @string{XNChen = "Chen, X. N."}
189 @string{XiChen = "Chen, Xinyong"}
190 @string{XuChen = "Chen, Xuming"}
191 @string{JFCheng = "Cheng, J. F."}
192 @string{MLCheng = "Cheng, M. L."}
193 @string{VGCheung = "Cheung, V. G."}
194 @string{YHChiang = "Chiang, Y. H."}
195 @string{AChinwalla = "Chinwalla, A."}
196 @string{FChow = "Chow, Flora"}
197 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
198 @string{BChu = "Chu, Benjamin"}
199 @string{XChu = "Chu, Xueying"}
200 @string{TYChung = "Chung, Tse-Yu"}
201 @string{CLChyan = "Chyan, Chia-Lin"}
202 @string{GCiccotti = "Ciccotti, Giovanni"}
203 @string{JClaerbout = "Claerbout, Jon F."}
204 @string{AGClark = "Clark, A. G."}
205 @string{Clarke = "Clarke"}
206 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
207 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
208 @string{HClausen-Schaumann = "Clausen-Schaumann, H."}
209 @string{JMClaverie = "Claverie, J. M."}
210 @string{WWCleland = "Cleland, W.~W."}
211 @string{KClerc-Blankenburg = "Clerc-Blankenburg, K."}
212 @string{NJCobb = "Cobb, Nathan J."}
213 @string{GHCohen = "Cohen, G.~H."}
214 @string{FSCollins = "Collins, Francis S."}
215 @string{CUP = "Columbia University Press"}
216 @string{CPR = "Computer Physics Reports"}
217 @string{CSE = "Computing in Science \& Engineering"}
218 @string{UniProtConsort = "Consortium, The UniProt"}
219 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
220 @string{CEP = "Control Engineering Practice"}
221 @string{GACoon = "Coon, G.~A."}
222 @string{PVCornish = "Cornish, Peter V."}
223 @string{MNCourel = "Courel, M. N."}
224 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
225 @string{DRCox = "Cox, D. R."}
226 @string{MCoyne = "Coyne, M."}
227 @string{DCraig = "Craig, David"}
228 @string{ACravchik = "Cravchik, A."}
229 @string{PSCremer = "Cremer, Paul S."}
230 @string{CCroarkin = "Croarkin, Carroll"}
231 @string{VCroquette = "Croquette, Vincent"}
232 @string{LCCruz = "Cruz, Luis Cruz"}
233 @string{YCui = "Cui, Y."}
234 @string{COSB = "Current Opinion in Structural Biology"}
235 @string{COCB = "Current Opinion in Chemical Biology"}
236 @string{LCurry = "Curry, L."}
237 @string{CDahlke = "Dahlke, C."}
238 @string{FDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
239 @string{PDalhaimer = "Dalhaimer, Paul"}
240 @string{SDanaher = "Danaher, S."}
241 @string{LDavenport = "Davenport, L."}
242 @string{MCDavies = "Davies, M.~C."}
243 @string{MDavis = "Davis, Matt"}
244 @string{SDecatur = "Decatur, Sean M."}
245 @string{WDeGrado = "DeGrado, William F."}
246 @string{PDebrunner = "Debrunner, P."}
247 @string{ADelcher = "Delcher, A."}
248 @string{WDeLorbe = "DeLorbe, William J."}
249 @string{BDelpech = "Delpech, B."}
250 @string{Demography = "Demography"}
251 @string{ZDeng = "Deng, Z."}
252 @string{RDesilets = "Desilets, R."}
253 @string{IDew = "Dew, I."}
254 @string{CDewhurst = "Dewhurst, Charles"}
255 @string{VDiFrancesco = "Di Francesco, V."}
256 @string{KDiemer = "Diemer, K."}
257 @string{GDietler = "Dietler, Giovanni"}
258 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
259 @string{SDietz = "Dietz, S."}
260 @string{EDijkstra = "Dijkstra, Edsger Wybe"}
261 @string{KADill = "Dill, K. A."}
262 @string{RDima = "Dima, Ruxandra I."}
263 @string{DDischer = "Discher, Dennis E."}
264 @string{KDixon = "Dixon, K."}
265 @string{KDodson = "Dodson, K."}
266 @string{NDoggett = "Doggett, N."}
267 @string{MDombroski = "Dombroski, M."}
268 @string{MDonnelly = "Donnelly, M."}
269 @string{DDonoho = "Donoho, David L."}
270 @string{CDornmair = "Dornmair, C."}
271 @string{MDors = "Dors, M."}
272 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
273 @string{LDoup = "Doup, L."}
274 @string{BDrake = "Drake, B."}
275 @string{TDrobek = "Drobek, T."}
276 @string{Drexel = "Drexel University"}
277 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
278 @string{YFDufrene = "Dufr{\^e}ne, Yves F."}
279 @string{ADunham = "Dunham, A."}
280 @string{DDunlap = "Dunlap, D."}
281 @string{PDunn = "Dunn, P."}
282 @string{VDupres = "Dupres, Vincent"}
283 @string{HJDyson = "Dyson, H.~Jane"}
284 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
285 @string{EMBO = "EMBO Rep."}
286 @string{REckel = "Eckel, R."}
287 @string{KEilbeck = "Eilbeck, K."}
288 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
289 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
290 @string{DEly = "Ely, D."}
291 @string{SEmerling = "Emerling, S."}
292 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
293 @string{SWEnglander = "Englander, S. Walter"}
294 @string{HErickson = "Erickson, Harold P."}
295 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
296 @string{SEsparham = "Esparham, S."}
297 @string{EBJ = "European Biophysics Journal"}
298 @string{EJP = "European Journal of Physics"}
299 @string{EPL = "Europhysics Letters"}
300 @string{CEvangelista = "Evangelista, C."}
301 @string{CAEvans = "Evans, C. A."}
302 @string{EEvans = "Evans, E."}
303 @string{RSEvans = "Evans, R. S."}
304 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
305 @string{DFasulo = "Fasulo, D."}
306 @string{FEBS = "FEBS letters"}
307 @string{XFei = "Fei, Xiaofang"}
308 @string{JFernandez = "Fernandez, Julio M."}
309 @string{SFerriera = "Ferriera, S."}
310 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
311 @string{LFinzi = "Finzi, L."}
312 @string{TEFisher = "Fisher, T. E."}
313 @string{MFlanigan = "Flanigan, M."}
314 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
315 @string{LFlorea = "Florea, L."}
316 @string{ELFlorin = "Florin, Ernst-Ludwig"}
317 @string{HFlyvbjerg = "Flyvbjerg, Henrik"}
318 @string{FoldDes = "Fold Des"}
319 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
320 @string{CFosler = "Fosler, C."}
321 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
322 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
323 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
324 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
325 @string{LFrench = "French, L."}
326 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
327 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
328 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
329 @string{MFritz = "Fritz, M."}
330 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
331 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
332 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
333 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
334 @string{RFulton = "Fulton, R."}
335 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
336 @string{TFurey = "Furey, T."}
337 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
338 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
339 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
340 @string{WGan = "Gan, W."}
341 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
342 @string{MGao = "Gao, Mu"}
343 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
344 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
345 @string{NGarg = "Garg, N."}
346 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
347 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
348 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
349 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
350 @string{WGe = "Ge, W."}
351 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
352 @string{GENE = "Gene"}
353 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
354 @string{CGergely = "Gergely, C."}
355 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
356 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
357 @string{HGire = "Gire, H."}
358 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
359 @string{FGittes = "Gittes, Frederick"}
360 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
361 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
362 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
363 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
364 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
365 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
366 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
367 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
368 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
369 @string{FGong = "Gong, F."}
370 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
371 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
372 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
373 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
374 @string{KGraham = "Graham, K."}
375 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
376 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
377 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
378 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
379 @string{BGropman = "Gropman, B."}
380 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
381 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
382 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
383 @string{ZGu = "Gu, Z."}
384 @string{PGuan = "Guan, P."}
385 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
386 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
387 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
388 @string{NGuo = "Guo, N."}
389 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
390 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
391 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
392 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
393 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
394 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
395 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
396 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
397 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
398 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
399 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
400 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
401 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
402 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
403 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
404 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
405 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
406 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
407 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
408 @string{MHarris = "Harris, M."}
409 @string{BHart = "Hart, B."}
410 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
411 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
412 @string{THatton = "Hatton, T."}
413 @string{MHattori = "Hattori, M."}
414 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
415 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
416 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
417 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
418 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
419 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
420 @string{JHeil = "Heil, J."}
421 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
422 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
423 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
424 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
425 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
426 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
427 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
428 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
429 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
430 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
431 @string{LHillier = "Hillier, L."}
432 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
433 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
434 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
435 @string{SHladun = "Hladun, S."}
436 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
437 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
438 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
439 @string{CHoff = "Hoff, C."}
440 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
441 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
442 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
443 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
444 @string{FHofmeister = "Hofmeister, Franz"}
445 @string{MHonda = "Honda, M."}
446 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
447 @string{XHong = "Hong, Xia"}
448 @string{LHood = "Hood, L."}
449 @string{JHoover = "Hoover, J."}
450 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
451 @string{HHosser = "Hosser, H."}
452 @string{DHostin = "Hostin, D."}
453 @string{JHouck = "Houck, J."}
454 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
455 @string{JHoward = "Howard, J."}
456 @string{THowland = "Howland, T."}
457 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
458 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
459 @string{DLHu = "Hu, David L."}
460 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
461 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
462 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
463 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
464 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
465 @string{JHughes = "Hughes, John"}
466 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
467 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
468 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
469 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
470 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
471 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
472 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
473 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
474 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
475 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
476 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
477 @string{SImprota = "Improta, S."}
478 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
479 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
480 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
481 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
482 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
483 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
484 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
485 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
486 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
487 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
488 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
489 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
490 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
491 @string{WJang = "Jang, W."}
492 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
493 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
494 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
495 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
496 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
497 @string{DJennings = "Jennings, D."}
498 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
499 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
500 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
501 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
502 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
503 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
504 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
505 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
506 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
507 @string{REJones = "Jones, R.E."}
508 @string{SJones = "Jones, S."}
509 @string{CJordan = "Jordan, C."}
510 @string{JJordan = "Jordan, J."}
511 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
512 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
513 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
514 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
515 @string{JBM = "J Biomech"}
516 @string{JBT = "J Biotechnol"}
517 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
518 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
519 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
520 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
521 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
522 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
523 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
524 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
525 @string{JTB = "J Theor Biol"}
526 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
527 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
528 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
529 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
530 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
531 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
532 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
533 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
534 @string{LKagan = "Kagan, L."}
535 @string{FKalush = "Kalush, F."}
536 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
537 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
538 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
539 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
540 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
541 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
542 @string{JKasha = "Kasha, J."}
543 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
544 @string{ZKe = "Ke, Z."}
545 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
546 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
547 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
548 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
549 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
550 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
551 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
552 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
553 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
554 @string{WKing = "King, William Trevor"}
555 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
556 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
557 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
558 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
559 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
560 @string{LKline = "Kline, L."}
561 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
562 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
563 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
564 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
565 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
566 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
567 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
568 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
569 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
570 @string{CKraft = "Kraft, C."}
571 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
572 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
573 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
574 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
575 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
576 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
577 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
578 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
579 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
580 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
581 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
582 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
583 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
584 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
585 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
586 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
587 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
588 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
589 @string{ZLai = "Lai, Z."}
590 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
591 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
592 @string{LANG = "Langmuir"}
593 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
594 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
595 @string{RLaw = "Law, Richard"}
596 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
597 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
598 @string{ELee = "Lee, E."}
599 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
600 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
601 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
602 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
603 @string{YLei = "Lei, Y."}
604 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
605 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
606 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
607 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
608 @string{ALeung = "Leung, A."}
609 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
610 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
611 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
612 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
613 @string{SLevy = "Levy, S."}
614 @string{MLewis = "Lewis, M."}
615 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
616 @string{BLi = "Li, Bing"}
617 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
618 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
619 @string{JLi = "Li, J."}
620 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
621 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
622 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
623 @string{PWLi = "Li, P. W."}
624 @string{YLi = "Li, Yajun"}
625 @string{ZLi = "Li, Z."}
626 @string{YLiang = "Liang, Y."}
627 @string{GLiao = "Liao, George"}
628 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
629 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
630 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
631 @string{XLin = "Lin, X."}
632 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
633 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
634 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
635 @string{RLippert = "Lippert, R."}
636 @string{JLis = "Lis, John T."}
637 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
638 @string{WLiu = "Liu, W."}
639 @string{XLiu = "Liu, X."}
640 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
641 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
642 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
643 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
644 @string{JLopez = "Lopez, J."}
645 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
646 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
647 @string{ALove = "Love, A."}
648 @string{FLu = "Lu, F."}
649 @string{HLu = "Lu, Hui"}
650 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
651 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
652 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
653 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
654 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
655 @string{DMa = "Ma, D."}
656 @string{LMa = "Ma, Liang"}
657 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
658 @string{Macromol = "Macromolecules"}
659 @string{AMadan = "Madan, A."}
660 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
661 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
662 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
663 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
664 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
665 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
666 @string{SMammi = "Mammi, Stefano"}
667 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
668 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
669 @string{FMann = "Mann, F."}
670 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
671 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
672 @string{JMarion = "Marion, J."}
673 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
674 @string{MMarra = "Marra, M."}
675 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
676 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
677 @string{YMartin = "Martin, Y."}
678 @string{HMassa = "Massa, H."}
679 @string{MIT = "Massachusetts Institute of Technology"}
680 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
681 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
682 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
683 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
684 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
685 @string{DMay = "May, D."}
686 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
687 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
688 @string{AMays = "Mays, A."}
689 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
690 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
691 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
692 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
693 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
694 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
695 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
696 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
697 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
698 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
699 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
700 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
701 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
702 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
703 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
704 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
705 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
706 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
707 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
708 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
709 @string{HMi = "Mi, H."}
710 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
711 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
712 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
713 @string{AMiller = "Miller, A."}
714 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
715 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
716 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
717 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
718 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
719 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
720 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
721 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
722 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
723 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
724 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
725 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
726 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
727 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
728 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
729 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
730 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
731 @string{LMoy = "Moy, L."}
732 @string{MMoy = "Moy, M."}
733 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
734 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
735 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
736 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
737 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
738 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
739 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
740 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
741 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
742 @string{FMusiani = "Musiani, Francesco"}
743 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
744 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
745 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
746 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
747 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
748 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
749 @string{NANO = "Nano letters"}
750 @string{NT = "Nanotechnology"}
751 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
752 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
753 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
754 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
755 @string{NAT = "Nature"}
756 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
757 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
758 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
759 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
760 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
761 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
762 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
763 @string{CNelson = "Nelson, C."}
764 @string{KNelson = "Nelson, K."}
765 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
766 @string{NR = "Neurochemical research"}
767 @string{NEURON = "Neuron"}
768 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
769 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
770 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
771 @string{MNewman = "Newman, M."}
772 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
773 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
774 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
775 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
776 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
777 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
778 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
779 @string{SNie = "Nie, S."}
780 @string{MNodell = "Nodell, M."}
781 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
782 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
783 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
784 @string{NNowak = "Nowak, N."}
785 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
786 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
787 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
788 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
789 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
790 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
791 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
792 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
793 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
794 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
795 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
796 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
797 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
798 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
799 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
800 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
801 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
802 @string{YOono = "Oono, Y."}
803 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
804 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
805 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
806 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
807 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
808 @string{OUP = "Oxford University Press"}
809 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
810 @string{SPan = "Pan, S."}
811 @string{HSPark = "Park, H. S."}
812 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
813 @string{APastore = "Pastore, A."}
814 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
815 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
816 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
817 @string{JPeck = "Peck, J."}
818 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
819 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
820 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
821 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
822 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
823 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
824 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
825 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
826 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
827 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
828 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
829 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
830 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
831 @string{Physica = "Physica"}
832 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
833 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
834 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
835 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
836 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
837 @string{PLOS:BIO = "PLOS Biology"}
838 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
839 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
840 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
841 @string{APoustka = "Poustka, A."}
842 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
843 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
844 @string{EPratts = "Pratts, E."}
845 @string{WPress = "Press, W."}
846 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
847   United States of America"}
848 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
849 @string{PS = "Protein Science"}
850 @string{PROT = "Proteins"}
851 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
852 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
853 @string{VPuri = "Puri, V."}
854 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
855 @string{HQin = "Qin, Haina"}
856 @string{SQin = "Qin, S."}
857 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
858 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
859 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
860 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
861 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
862 @string{MRaible = "Raible, M."}
863 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
864 @string{JRamser = "Ramser, J."}
865 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
866 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
867 @string{IRay = "Ray, I."}
868 @string{MReardon = "Reardon, M."}
869 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
870 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
871 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
872 @string{TReid = "Reid, T."}
873 @string{PReimann = "Reimann, P."}
874 @string{KReinert = "Reinert, K."}
875 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
876 @string{KRemington = "Remington, K."}
877 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
878 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
879 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
880 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
881 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
882 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
883 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
884 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
885 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
886 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
887 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
888 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
889 @string{SRogic = "Rogic, S."}
890 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
891 @string{GRomano = "Romano, G."}
892 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
893 @string{RRos = "Ros, Robert"}
894 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
895 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
896 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
897 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
898 @string{WRowe = "Rowe, W."}
899 @string{LRowen = "Rowen, L."}
900 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
901 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
902 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
903 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
904 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
905 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
906 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
907 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
908 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
909 @string{RSanders = "Sanders, R."}
910 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
911 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
912 @string{SSato = "Sato, S."}
913 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
914 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
915 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
916 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
917 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
918 @string{SScherer = "Scherer, S."}
919 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
920 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
921 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
922 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
923 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
924 @string{CFSchmidt = "Schmidt, Christoph F."}
925 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
926 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
927 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
928 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
929 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
930 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
931 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
932 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
933 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
934 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
935 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
936 @string{SCI = "Science"}
937 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
938 @string{JScott = "Scott, J."}
939 @string{RScott = "Scott, R."}
940 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
941 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
942 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
943 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
944 @string{BSenger = "Senger, B."}
945 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
946 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
947 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
948 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
949 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
950 @string{JShang = "Shang, J."}
951 @string{WShao = "Shao, W."}
952 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
953 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
954 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
955 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
956 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
957 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
958 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
959 @string{JPShine = "Shine, James P."}
960 @string{AShintani = "Shintani, A."}
961 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
962 @string{BShue = "Shue, B."}
963 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
964 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
965 @string{MSimon = "Simon, M."}
966 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
967 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
968 @string{CSitter = "Sitter, C."}
969 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
970 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
971 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
972 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
973 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
974 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
975 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
976 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
977 @string{MDSmith = "Smith, Micholas Dean"}
978 @string{SSmith = "Smith, S."}
979 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
980 @string{TSmith = "Smith, T."}
981 @string{JSoares = "Soares, J."}
982 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
983 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
984 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
985 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
986 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
987 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
988 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
989 @string{GSpier = "Spier, G."}
990 @string{ASprague = "Sprague, A."}
991 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
992 @string{SPRINGER:V = "Springer-Verlag"}
993 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
994 @string{RStark = "Stark, R. W."}
995 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
996 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
997 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
998 @string{EStewart = "Stewart, E."}
999 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
1000 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
1001 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
1002 @string{AStout = "Stout, A."}
1003 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
1004 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
1005 @string{RStrong = "Strong, R."}
1006 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
1007 @string{STR = "Structure"}
1008 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
1009 @string{MSu = "Su, Meihong"}
1010 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
1011 @string{ESuh = "Suh, E."}
1012 @string{JSun = "Sun, J."}
1013 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1014 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1015 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1016 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1017 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1018 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1019 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1020 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1021 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1022 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1023 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1024 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1025 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1026 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1027 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1028 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1029 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1030   Onderafdeling der Wiskunde"}
1031 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1032 @string{ITessari = "Tessari, Isabella"}
1033 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1034 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1035 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1036 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1037 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1038 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1039 @string{RS = "The Royal Society"}
1040 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1041 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1042 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1043 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1044 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1045 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1046 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1047 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1048 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1049 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1050 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1051 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1052 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1053 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1054 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1055 @string{BTrask = "Trask, B."}
1056 @string{TBI = "Tribology International"}
1057 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1058 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1059 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1060 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1061 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1062 @string{STse = "Tse, S."}
1063 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1064 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1065 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1066 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1067 @string{RTurner = "Turner, R."}
1068 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1069 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1070 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1071 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1072 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1073 @string{FValle = "Valle, Francesco"}
1074 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1075 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1076 @string{CVech = "Vech, C."}
1077 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1078 @string{EVenter = "Venter, E."}
1079 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1080 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1081 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1082 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1083 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1084 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1085 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1086 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1087 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1088 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1089 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1090 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1091 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1092 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1093 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1094 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1095 @string{AWang = "Wang, A."}
1096 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1097 @string{GWang = "Wang, G."}
1098 @string{JWang = "Wang, J."}
1099 @string{MWang = "Wang, M."}
1100 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1101 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1102 @string{XWang = "Wang, X."}
1103 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1104 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1105 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1106 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1107 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1108 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1109 @string{MWei = "Wei, M."}
1110 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1111 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1112 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1113 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1114 @string{GWen = "Wen, G."}
1115 @string{MWen = "Wen, M."}
1116 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1117 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1118 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1119 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1120 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1121 @string{RWides = "Wides, R."}
1122 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1123 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1124 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1125 @string{Williams = "Williams"}
1126 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1127 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1128 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1129 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1130 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1131 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1132 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1133 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1134 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1135 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1136 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1137 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1138 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1139 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1140 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1141 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1142 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1143 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1144 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1145 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1146 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1147 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1148 @string{DWu = "Wu, D."}
1149 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1150 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1151 @string{MWu = "Wu, M."}
1152 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1153 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1154 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1155 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1156 @string{AXia = "Xia, A."}
1157 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1158 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1159 @string{TYada = "Yada, T."}
1160 @string{CYan = "Yan, C."}
1161 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1162 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1163 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1164 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1165 @string{AYao = "Yao, A."}
1166 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1167 @string{JYe = "Ye, J."}
1168 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1169 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1170 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1171 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1172 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1173 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1174 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1175 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1176 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1177 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1178 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1179 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1180 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1181 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1182 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1183 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1184 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1185 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1186 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1187 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1188 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1189 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1190 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1191 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1192 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1193 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1194 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1195 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1196 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1197 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1198 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1199 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1200 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1201 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1202 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1203 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1204 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1205 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1206 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1207 @string{arXiv = "arXiv"}
1208 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1209 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1210 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1211 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1212 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1213
1214 @inbook{ NIST:chi-square,
1215   crossref = {NIST:ESH},
1216   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1217   year = 2013,
1218   month = may,
1219   day = 15,
1220   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1221 }
1222
1223 @inbook{ NIST:gumbel,
1224   crossref = {NIST:ESH},
1225   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1226   year = 2009,
1227   month = oct,
1228   day = 9,
1229   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1230 }
1231
1232 @book{ NIST:ESH,
1233   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1234   author = NIST:SEMATECH,
1235   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1236   year = 2013,
1237   month = may,
1238   publisher = NIST:SEMATECH,
1239   address = {Boulder, Colorado},
1240   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1241   note = {This manual was developed from seed material produced by
1242     Mary Natrella.},
1243 }
1244
1245 @misc{ wikipedia:gumbel,
1246   author = "Wikipedia",
1247   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1248   year = 2012,
1249   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1250 }
1251
1252 @book { gumbel58,
1253     author = EJGumbel,
1254     title = "Statistics of Extremes",
1255     year = 1958,
1256     publisher = CUP,
1257     address = "New York",
1258     wtk_note = "Find and read",
1259 }
1260
1261 @misc{ wikipedia:GEV,
1262   author = "Wikipedia",
1263   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1264     The Free Encyclopedia",
1265   year = 2012,
1266   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1267 }
1268
1269 @misc{ wikipedia:gompertz,
1270   author = "Wikipedia",
1271   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1272   year = 2012,
1273   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1274 }
1275
1276 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1277   author = "Wikipedia",
1278   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1279     Encyclopedia",
1280   year = 2012,
1281   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1282 }
1283
1284 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1285   author = "Wikipedia",
1286   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1287     Encyclopedia",
1288   year = 2012,
1289   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1290 }
1291
1292 @article { allemand03,
1293     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1294     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1295         proteins",
1296     year = 2003,
1297     month = jun,
1298     journal = COSB,
1299     volume = 13,
1300     number = 3,
1301     pages = "266--274",
1302     issn = "0959-440X",
1303     keywords = "DNA;DNA-Binding
1304         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1305         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1306     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1307         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1308         time using various micromanipulation techniques that were initially
1309         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1310         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1311         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1312         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1313         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1314         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1315         DNA-based molecular motors."
1316 }
1317
1318 @article { alon90,
1319     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1320     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1321         receptor domain of fibronectin",
1322     year = 1990,
1323     month = aug,
1324     day = 16,
1325     journal = BCBPRC,
1326     volume = 170,
1327     number = 3,
1328     pages = "1236--1241",
1329     issn = "0006-291X",
1330     doi = "10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1331     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1332     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1333         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1334         Sequence Data;Streptavidin",
1335     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1336         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1337         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1338         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1339         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1340         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1341         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1342         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1343         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1344         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1345         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1346         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1347         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1348         histochemical and cytochemical studies.",
1349     note = "Biological role of streptavidin."
1350 }
1351
1352 @article { balsera97,
1353     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1354         YOono #" and "# KSchulten,
1355     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1356         induced unbinding processes",
1357     year = 1997,
1358     month = sep,
1359     journal = BPJ,
1360     volume = 73,
1361     number = 3,
1362     pages = "1281--1287",
1363     issn = "0006-3495",
1364     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1365     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1366     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1367         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1368         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1369         Processes;Thermodynamics",
1370     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1371         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1372         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1373         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1374         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1375         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1376         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1377         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1378         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1379         component of work performed on the system during the simulation. These
1380         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1381         in molecular dynamics simulations."
1382 }
1383
1384 @article { baneyx02,
1385     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1386     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1387         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1388         controlled by cytoskeletal tension",
1389     year = 2002,
1390     journal = PNAS,
1391     volume = 99,
1392     number = 8,
1393     pages = "5139--5143",
1394     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1395     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1396     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1397     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1398         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1399         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1400         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1401         coincides with expression of biological recognition sites that are
1402         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1403         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1404         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1405         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1406         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1407         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1408         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1409         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1410         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1411         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1412         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1413         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1414         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1415         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1416         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1417         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1418         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1419         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1420         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1421         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1422         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1423 }
1424
1425 @article { basche01,
1426     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1427     title = "Single molecules",
1428     year = 2001,
1429     journal = PNAS,
1430     volume = 98,
1431     number = 19,
1432     pages = "10527--10528",
1433     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1434     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1435     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1436     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1437         Focuses on AFM, but mentions others."
1438 }
1439
1440 @article { bechhoefer02,
1441     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1442     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1443         laboratory",
1444     collaboration = "",
1445     year = 2002,
1446     journal = AJP,
1447     volume = 70,
1448     number = 4,
1449     pages = "393--400",
1450     publisher = AAPT,
1451     doi = "10.1119/1.1445403",
1452     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1453     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1454         applications",
1455     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1456       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1457       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1458       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1459       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1460       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1461       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1462       error.},
1463     project = "Cantilever Calibration"
1464 }
1465
1466 @article{ berg-sorensen04,
1467   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1468   title = {Power spectrum analysis for optical tweezers},
1469   journal = RSI,
1470   year = 2004,
1471   volume = 75,
1472   number = 3,
1473   pages = {594--612},
1474   publisher = AIP,
1475   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v75/i3/p594_s1},
1476   doi = {10.1063/1.1645654},
1477   issn = {0034-6748},
1478   keywords = {radiation pressure, Brownian motion, spectral analysis,
1479     dielectric bodies, measurement by laser beam, flow measurement},
1480   abstract = {The force exerted by an optical trap on a dielectric
1481     bead in a fluid is often found by fitting a Lorentzian to the
1482     power spectrum of Brownian motion of the bead in the trap.  We
1483     present explicit functions of the experimental power spectrum that
1484     give the values of the parameters fitted, including error bars and
1485     correlations, for the best such $\chi^2$ fit in a given frequency
1486     range.  We use these functions to determine the information
1487     content of various parts of the power spectrum, and find, at odds
1488     with lore, much information at relatively high frequencies.
1489     Applying the method to real data, we obtain perfect fits and
1490     calibrate tweezers with less than 1\% error when the trapping
1491     force is not too strong.  Relatively strong traps have power
1492     spectra that cannot be fitted properly with any Lorentzian, we
1493     find.  This underscores the need for better understanding of the
1494     power spectrum than the Lorentzian provides.  This is achieved
1495     using old and new theory for Brownian motion in an incompressible
1496     fluid, and new results for a popular photodetection system.  The
1497     trap and photodetection system are then calibrated simultaneously
1498     in a manner that makes optical tweezers a tool of precision for
1499     force spectroscopy, local viscometry, and probably other
1500     applications.},
1501 }
1502
1503 @article{ berg-sorensen05,
1504   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1505   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1506     feasibility study of direct experimental observation},
1507   year = 2005,
1508   month = feb,
1509   day = 1,
1510   journal = NJP,
1511   volume = 7,
1512   number = {1},
1513   pages = {38},
1514   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1515   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1516   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1517   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1518     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1519     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1520     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1521     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1522     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1523     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1524     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1525     experimental observation of this colour might be carried out by
1526     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1527     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1528     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1529     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1530     possibly making this experiment one for the future only. We give
1531     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1532     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1533     some potential sources of systematic errors.},
1534 }
1535
1536 @article { bedard08,
1537     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1538         SWEnglander,
1539     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1540         pathway with optional errors.",
1541     year = 2008,
1542     month = may,
1543     day = 20,
1544     journal = PNAS,
1545     volume = 105,
1546     number = 20,
1547     pages = "7182--7187",
1548     issn = "1091-6490",
1549     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1550     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1551     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1552     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1553         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1554         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1555         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1556         Results;Thermodynamics",
1557     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1558         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1559         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1560         calculations. However, direct structural information on folding
1561         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1562         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1563         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1564         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1565         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1566         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1567         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1568         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1569         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1570         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1571         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1572         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1573         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1574         to the properties implied in IUP models."
1575 }
1576
1577 @article { bell78,
1578     author = GIBell,
1579     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1580     year = 1978,
1581     month = may,
1582     day = 12,
1583     journal = SCI,
1584     volume = 200,
1585     number = 4342,
1586     pages = "618--627",
1587     issn = "0036-8075",
1588     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1589     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1590         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1591         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1592         Drug",
1593     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1594         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1595         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1596         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1597         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1598         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1599         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1600         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1601         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1602         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1603         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1604         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1605         the cell membrane.",
1606     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1607     project = "sawtooth simulation"
1608 }
1609
1610 @article { berk91,
1611     author = DBerk #" and "# EEvans,
1612     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1613         analysis for large contact areas",
1614     year = 1991,
1615     month = apr,
1616     journal = BPJ,
1617     volume = 59,
1618     number = 4,
1619     pages = "861--872",
1620     issn = "0006-3495",
1621     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1622         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1623         Biological;Pressure",
1624     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1625         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1626         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1627         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1628         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1629         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1630         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1631         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1632         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1633         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1634         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1635         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1636         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1637         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1638         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1639         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1640         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1641         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1642         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1643         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1644         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1645         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1646         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1647         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1648         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1649         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1650         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1651         detachment process is predicted which provides accurate specification
1652         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1653         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1654         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1655         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1656         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1657         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1658         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1659         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1660         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1661         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1662         WORDS)"
1663 }
1664
1665 @article { best02,
1666     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1667     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1668         proteins in detail",
1669     year = 2002,
1670     journal = PNAS,
1671     volume = 99,
1672     number = 19,
1673     pages = "12143--12148",
1674     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1675     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1676     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1677     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1678         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1679         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1680         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1681         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1682         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1683         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1684         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1685         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1686         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1687         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1688         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1689         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1690         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1691         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1692         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1693         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1694     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1695         fitting Monte Carlo simulations."
1696 }
1697
1698 @article { best08a,
1699     author = RBest #" and "# GHummer,
1700     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1701     year = 2008,
1702     month = mar,
1703     day = 26,
1704     journal = JACS,
1705     volume = 130,
1706     number = 12,
1707     pages = "3706--3707",
1708     issn = "1520-5126",
1709     doi = "10.1021/ja0762691",
1710     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1711         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1712     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1713         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1714         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1715         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1716         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1717         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1718         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1719         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1720         obtained from pulling in different directions, we find that the
1721         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1722         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1723         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1724         experiments at higher forces."
1725 }
1726
1727 @article { best08b,
1728     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1729     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1730         unfolding of single molecules.",
1731     year = 2008,
1732     month = may,
1733     day = 15,
1734     journal = JPC:B,
1735     volume = 112,
1736     number = 19,
1737     pages = "5968--5976",
1738     issn = "1520-6106",
1739     doi = "10.1021/jp075955j",
1740     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1741         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1742     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1743         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1744         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1745         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1746         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1747         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1748         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1749         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1750         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1751         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1752         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1753         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1754         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1755         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1756         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1757         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1758         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1759         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1760         accord with protein engineering experiments and simulations which
1761         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1762         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1763         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1764         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1765 }
1766
1767 @article { borgia08,
1768     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1769     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1770     year = 2008,
1771     month = jul,
1772     day = 07,
1773     journal = ARBC,
1774     volume = 77,
1775     pages = "101--125",
1776     issn = "0066-4154",
1777     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1778     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1779         em.77.060706.093102",
1780     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1781         77.060706.093102",
1782     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1783         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1784         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1785         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1786         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1787         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1788         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1789         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1790         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1791         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1792         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1793         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1794         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1795         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1796         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1797         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1798         means."
1799 }
1800
1801 @article { braverman08,
1802     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1803     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1804         constant and variable environment",
1805     year = 2008,
1806     month = sep,
1807     day = 18,
1808     journal = JMathBiol,
1809     volume = 57,
1810     number = 3,
1811     pages = "413--434",
1812     issn = "0303-6812",
1813     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1814     eprint =
1815         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1816     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1817     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1818         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1819         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1820         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1821         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1822         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1823         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1824         is the only possible one.",
1825     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1826 }
1827
1828 @article { brochard-wyart99,
1829     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1830     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1831     year = 1999,
1832     journal = EPL,
1833     volume = 47,
1834     number = 2,
1835     pages = "171--174",
1836     eprint =
1837         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1838     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1839     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1840         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1841         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1842         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1843         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1844         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1845         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1846         discussion of various transient regimes.},
1847     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1848 }
1849
1850 @article { brockwell02,
1851     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1852         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1853         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1854     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1855         {I27}",
1856     year = 2002,
1857     month = jul,
1858     journal = BPJ,
1859     volume = 83,
1860     number = 1,
1861     pages = "458--472",
1862     issn = "0006-3495",
1863     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1864     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1865     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1866     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1867         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1868         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1869         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1870         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1871         Thermodynamics",
1872     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1873         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1874         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1875         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1876         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1877         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1878         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1879         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1880         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1881         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1882         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1883         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1884         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1885         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1886         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1887         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1888         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1889         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1890         lower, core destabilization has little effect on determining the
1891         mechanical sensitivity of this domain."
1892 }
1893
1894 @article { brockwell03,
1895     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1896         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1897         and "# SERadford,
1898     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1899         protein",
1900     year = 2003,
1901     month = sep,
1902     day = 17,
1903     journal = NSB,
1904     volume = 10,
1905     number = 9,
1906     pages = "731--737",
1907     issn = "1072-8368",
1908     doi = "10.1038/nsb968",
1909     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1910     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1911     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1912         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1913         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1914     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1915         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1916         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1917         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1918         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1919         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1920         in two different directions, we show that the energy landscape for
1921         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1922         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1923         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1924         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1925         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1926         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1927         on the direction of the applied extension.",
1928     note = "Another scaffold effect paper.",
1929 }
1930
1931 @article { brower-toland02,
1932     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1933         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1934     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1935         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1936     year = 2002,
1937     journal = PNAS,
1938     volume = 99,
1939     number = 4,
1940     pages = "1960--1965",
1941     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1942     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1943     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1944     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1945         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1946         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1947         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1948         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1949         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1950         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1951         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1952         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1953         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1954         also have been determined."
1955 }
1956
1957 @article { bryngelson87,
1958     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1959     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1960     year = 1987,
1961     month = nov,
1962     journal = PNAS,
1963     volume = 84,
1964     number = 21,
1965     pages = "7524--7528",
1966     issn = "0027-8424",
1967     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1968         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1969     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1970         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1971         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1972         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1973         to previous protein folding theories, and the implication of these
1974         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1975     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1976 }
1977
1978 @article { bryngelson95,
1979     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1980         PGWolynes,
1981     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1982         synthesis",
1983     year = 1995,
1984     month = mar,
1985     journal = PROT,
1986     volume = 21,
1987     number = 3,
1988     pages = "167--195",
1989     issn = "0887-3585",
1990     doi = "10.1002/prot.340210302",
1991     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1992         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1993         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1994         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1995     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1996         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1997         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1998         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1999         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
2000         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
2001         and more generally explains the distinction between folding processes
2002         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
2003         This approach also gives new, quantitative insights into the
2004         interpretation of experiments and simulations of protein folding
2005         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
2006         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
2007         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
2008         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
2009         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
2010         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
2011         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
2012         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
2013         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
2014         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
2015         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
2016         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
2017         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
2018         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
2019         conditions."
2020 }
2021
2022 @article { bullard06,
2023     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
2024         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
2025     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
2026         projectin and kettin",
2027     year = 2006,
2028     journal = PNAS,
2029     volume = 103,
2030     number = 12,
2031     pages = "4451--4456",
2032     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
2033     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
2034     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
2035     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
2036         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
2037         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
2038         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
2039         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
2040         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
2041         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
2042         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
2043         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
2044         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
2045         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
2046         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
2047         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
2048         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
2049         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
2050         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
2051         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2052         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2053 }
2054
2055 @article { bustamante08,
2056     author = CBustamante,
2057     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2058     year = 2008,
2059     journal = ARBC,
2060     volume = 77,
2061     pages = "45--50",
2062     issn = "0066-4154",
2063     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2064     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2065         em.012108.120952",
2066     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2067         012108.120952",
2068     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2069         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2070         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2071         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2072         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2073         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2074         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2075         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2076         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2077         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2078         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2079         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2080         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2081         modern biochemist."
2082 }
2083
2084 @article { bustamante94,
2085     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2086     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2087     year = 1994,
2088     month = sep,
2089     day = 09,
2090     journal = SCI,
2091     volume = 265,
2092     number = 5178,
2093     pages = "1599--1600",
2094     issn = "0036-8075",
2095     doi = "10.1126/science.8079175",
2096     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2097     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2098     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2099         Thermodynamics",
2100     note = "WLC interpolation formula."
2101 }
2102
2103 @article { bustanji03,
2104     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2105         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2106     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2107         living bacterium under mechanical force",
2108     year = 2003,
2109     journal = PNAS,
2110     volume = 100,
2111     number = 23,
2112     pages = "13292--13297",
2113     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2114     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2115     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2116     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2117         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2118         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2119         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2120         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2121         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2122         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2123         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2124         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2125         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2126         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2127         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2128         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2129         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2130         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2131         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2132         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2133         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2134         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2135         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2136         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2137         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2138         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2139         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2140         rationalized at the molecular level."
2141 }
2142
2143 @article{ martin87,
2144   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2145   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2146     sub 100-\AA scale},
2147   year = 1987,
2148   month = may,
2149   day = 15,
2150   journal = JAP,
2151   volume = 61,
2152   number = 10,
2153   pages = {4723--4729},
2154   issn = "0021-8979",
2155   issn_online = "1089-7550",
2156   doi = {10.1063/1.338807},
2157   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2158   language = "eng",
2159   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2160     introduced that enables a precise measurement of the force between
2161     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2162     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2163     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2164     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2165     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2166     has been used to obtain material-dependent information from
2167     surfaces of electronic materials.},
2168 }
2169
2170 @article { butt95,
2171     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2172     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2173     year = 1995,
2174     journal = NT,
2175     volume = 6,
2176     number = 1,
2177     pages = "1--7",
2178     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2179     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2180     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2181         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2182         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2183         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2184         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2185         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2186         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2187         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2188         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2189         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2190         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2191         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2192         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2193         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2194     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2195         rectangular cantilevers.",
2196     project = "Cantilever Calibration"
2197 }
2198
2199 @article{ jaschke95,
2200   author = MJaschke #" and "# HJButt,
2201   title = {Height calibration of optical lever atomic force
2202     microscopes by simple laser interferometry},
2203   journal = RSI,
2204   year = 1995,
2205   volume = 66,
2206   number = 2,
2207   pages = {1258--1259},
2208   publisher = AIP,
2209   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v66/i2/p1258_s1},
2210   doi = {10.1063/1.1146018},
2211   issn = {0034-6748},
2212   keywords = {atomic force microscopy;calibration;interferometry;laser
2213     beam applications;mirrors;spatial resolution},
2214   abstract = {A new and simple interferometric method for height
2215     calibration of AFM piezo scanners is presented. Except for a small
2216     mirror no additional equipment is required since the fixed
2217     wavelength of the laser diode is used as a calibration
2218     standard. The calibration is appliable in the range between
2219     several ten nm and several $\mu$m. Besides vertical calibration
2220     many problems of piezo elements like hysteresis, nonlinearity,
2221     creep, derating, etc. and their dependence on scan parameters or
2222     temperature can be investigated.},
2223 }
2224
2225 @article { cao07,
2226     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2227     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2228     year = 2007,
2229     journal = PNAS,
2230     volume = 104,
2231     number = 40,
2232     pages = "15677--15681",
2233     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2234     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2235     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2236     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2237         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2238         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2239         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2240         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2241         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2242         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2243         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2244         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2245         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2246         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2247         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2248         consequence of ligand binding and report the functional state of
2249         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2250         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2251         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2252         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2253         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2254         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2255         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2256         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2257         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2258         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2259         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2260         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2261         application in diverse protein-ligand systems."
2262 }
2263
2264 @article { carl01,
2265     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2266         and "# DDischer,
2267     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2268         a cell adhesion molecule",
2269     year = 2001,
2270     journal = PNAS,
2271     volume = 98,
2272     number = 4,
2273     pages = "1565--1570",
2274     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2275     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2276     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2277     abstract = ""
2278 }
2279
2280 @article { carrion-vazquez00,
2281     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2282         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2283     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2284         spectroscopy and protein engineering",
2285     year = 2000,
2286     journal = PBPMB,
2287     volume = 74,
2288     number = "1-2",
2289     pages = "63--91",
2290     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2291     issn = "0079-6107",
2292     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2293         btype=pdf",
2294     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2295     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2296         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2297         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2298     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2299         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2300         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2301         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2302         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2303         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2304         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2305         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2306         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2307         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2308         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2309         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2310         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2311         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2312         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2313         proteins at the single molecule level and provide an important
2314         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2315         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2316   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2317     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2318     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2319     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2320 }
2321
2322 @article { carrion-vazquez03,
2323     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2324         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2325     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2326     year = 2003,
2327     month = sep,
2328     day = 17,
2329     journal = NSB,
2330     volume = 10,
2331     number = 9,
2332     pages = "738--743",
2333     issn = "1072-8368",
2334     doi = "10.1038/nsb965",
2335     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2336     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2337     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2338         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2339         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2340     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2341         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2342         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2343         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2344         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2345         through different linkages. Here we used single-molecule force
2346         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2347         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2348         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2349         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2350         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2351         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2352         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2353         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2354         biological systems."
2355 }
2356
2357 @article { carrion-vazquez99a,
2358     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2359         "# JFernandez,
2360     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2361         proteins",
2362     year = 1999,
2363     journal = PNAS,
2364     volume = 96,
2365     number = 20,
2366     pages = "11288--11292",
2367     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2368     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2369     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2370     abstract = ""
2371 }
2372
2373 @article { carrion-vazquez99b,
2374     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2375         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2376     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2377         comparison",
2378     year = 1999,
2379     journal = PNAS,
2380     volume = 96,
2381     number = 7,
2382     pages = "3694--3699",
2383     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2384     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2385     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2386 }
2387
2388 @article { chyan04,
2389     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2390         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2391     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2392     year = 2004,
2393     month = dec,
2394     day = 10,
2395     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2396         Hualien, Taiwan.",
2397     journal = BPJ,
2398     volume = 87,
2399     number = 6,
2400     pages = "3995--4006",
2401     issn = "0006-3495",
2402     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2403     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2404     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2405     language = "eng",
2406     keywords = "Computer
2407         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2408         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2409         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2410         Relationship;Ubiquitin",
2411     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2412         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2413         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2414         transition. Experimental and computational results following this
2415         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2416         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2417         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2418         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2419         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2420         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2421         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2422         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2423         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2424         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2425         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2426         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2427         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2428         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2429         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2430         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2431         was lowered to more acidic values.",
2432     note = "includes pH effects",
2433 }
2434
2435 @article { ciccotti86,
2436     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2437     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2438     year = 1986,
2439     journal = CPR,
2440     volume = 4,
2441     number = 6,
2442     pages = "346--392",
2443     issn = "0167-7977",
2444     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2445     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2446     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2447         constraints."
2448 }
2449
2450 @article { claverie01,
2451     author = JMClaverie,
2452     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2453     year = 2001,
2454     month = feb,
2455     day = 16,
2456     journal = SCI,
2457     volume = 291,
2458     number = 5507,
2459     pages = "1255--1257",
2460     issn = "0036-8075",
2461     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2462     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2463         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2464         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2465         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2466 }
2467
2468 @misc { codata-boltzmann,
2469     key = "codata-boltzmann",
2470     crossref = "codata06",
2471     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2472 }
2473
2474 @article { codata06,
2475     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2476     key = "codata06",
2477     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2478         2006",
2479     year = 2008,
2480     month = jun,
2481     journal = RMP,
2482     volume = 80,
2483     number = 2,
2484     pages = "633--730",
2485     numpages = 97,
2486     publisher = APS,
2487     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2488 }
2489
2490 @article { collins03,
2491     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2492     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2493     year = 2003,
2494     month = apr,
2495     day = 11,
2496     journal = SCI,
2497     volume = 300,
2498     number = 5617,
2499     pages = "286--290",
2500     issn = "1095-9203",
2501     doi = "10.1126/science.1084564",
2502     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2503     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2504     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2505         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2506         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2507         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2508         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2509     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2510         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2511 }
2512
2513 @article { cornish07,
2514     author = PVCornish #" and "# THa,
2515     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2516     year = 2007,
2517     month = jan,
2518     day = 23,
2519     journal = ACS:ChemBiol,
2520     volume = 2,
2521     number = 1,
2522     pages = "53--61",
2523     issn = "1554-8937",
2524     doi = "10.1021/cb600342a",
2525     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2526         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2527     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2528         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2529         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2530         established techniques will be emphasized in this Review, including
2531         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2532         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2533         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2534         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2535         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2536         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2537         techniques that are currently in development."
2538 }
2539
2540 @book { cowan98,
2541     author = GCowan,
2542     title = "Statistical Data Analysis",
2543     year = 1998,
2544     publisher = OUP,
2545     address = "New York",
2546     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2547     project = "Cantilever Calibration"
2548 }
2549
2550 @article { craig01,
2551     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2552     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2553         type {III} modules",
2554     year = 2001,
2555     journal = PNAS,
2556     volume = 98,
2557     number = 10,
2558     pages = "5590--5595",
2559     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2560     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2561     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2562     abstract = ""
2563 }
2564
2565 @article { delpech01,
2566     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2567         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2568     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2569         metastatic tumour",
2570     year = 2001,
2571     month = "September/October",
2572     journal = HistochemJ,
2573     volume = 33,
2574     number = "9-10",
2575     pages = "553--558",
2576     issn = "0018-2214",
2577     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2578         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2579         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2580         Cells, Cultured",
2581     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2582         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2583         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2584         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2585         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2586         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2587         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2588         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2589         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2590         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2591         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2592         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2593         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2594         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2595         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2596         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2597         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2598         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2599         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2600         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2601         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2602         internalised and further digested."
2603 }
2604
2605 @article { diCola05,
2606     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2607         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2608         CDewhurst,
2609     key = "diCola05",
2610     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2611         with scattering and microrheology techniques",
2612     year = 2005,
2613     month = jun,
2614     day = 25,
2615     journal = BPJ,
2616     volume = 88,
2617     number = 6,
2618     pages = "4095--4106",
2619     issn = "0006-3495",
2620     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2621     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2622     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2623     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2624         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2625         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2626     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2627         was measured using a combination of static and dynamic light
2628         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2629         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2630         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2631         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2632         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2633         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2634         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2635         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2636         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2637         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2638         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2639         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2640         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2641         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2642         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2643         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2644         small angle neutron scattering results."
2645 }
2646
2647 @article { dietz04,
2648     author = HDietz #" and "# MRief,
2649     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2650         mechanical experiments",
2651     year = 2004,
2652     journal = PNAS,
2653     volume = 101,
2654     number = 46,
2655     pages = "16192--16197",
2656     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2657     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2658     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2659     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2660         single GFP molecules from the native state through their
2661         complex energy landscape into the completely unfolded
2662         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2663         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2664         transition from the native state to the first intermediate
2665         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2666         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2667         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2668         equilibrium free energy cost associated with this transition
2669         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2670         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2671         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2672         stability of the protein on the millisecond timescale,
2673         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2674         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2675         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2676         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2677         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2678         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2679         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2680         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2681         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2682     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2683         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2684         compression graphic.",
2685     project = "Energy landscape roughness"
2686 }
2687
2688 @article { dietz06a,
2689     author = HDietz #" and "# MRief,
2690     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2691     year = 2006,
2692     month = jan,
2693     day = 31,
2694     journal = PNAS,
2695     volume = 103,
2696     number = 5,
2697     pages = "1244--1247",
2698     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2699     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2700     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2701     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2702         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2703         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2704         technique to measure spatial position of selected residues within a
2705         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2706         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2707         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2708         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2709         by determining the position of three residues in the structure of green
2710         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2711         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2712         where current bulk structural methods fail."
2713 }
2714
2715 @article { dietz06b,
2716     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2717     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2718     year = 2006,
2719     month = aug,
2720     day = 22,
2721     journal = PNAS,
2722     volume = 103,
2723     number = 34,
2724     pages = "12724--12728",
2725     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2726     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2727     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2728     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2729         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2730         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2731         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2732         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2733         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2734         investigated the deformation response of GFP in five selected
2735         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2736         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2737         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2738         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2739         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2740         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2741         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2742         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2743         of protein materials."
2744 }
2745
2746 @article { dietz07,
2747     author = HDietz #" and "# MRief,
2748     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2749         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2750     year = 2007,
2751     journal = JJAP,
2752     volume = 46,
2753     number = "8B",
2754     pages = "5540--5542",
2755     issn = "0021-4922",
2756     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2757     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2758     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2759         pattern recognition, GFP",
2760     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2761         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2762         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2763         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2764         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2765         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2766         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2767         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2768         noisy data sets.",
2769     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2770         later."
2771 }
2772
2773 @article{ berkemeier11,
2774   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2775     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2776   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2777     in the muscle protein myomesin.",
2778   journal = PNAS,
2779   year = 2011,
2780   month = aug,
2781   day = 23,
2782   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2783     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2784   volume = 108,
2785   number = 34,
2786   pages = "14139--14144",
2787   keywords = "Biomechanics",
2788   keywords = "Kinetics",
2789   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2790   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2791   keywords = "Muscle Proteins",
2792   keywords = "Protein Folding",
2793   keywords = "Protein Multimerization",
2794   keywords = "Protein Stability",
2795   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2796   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2797   keywords = "Protein Unfolding",
2798   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2799     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2800     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2801     as an important M-band component supporting the mechanical
2802     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2803     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2804     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2805     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2806     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2807     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2808     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2809     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2810     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2811     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2812     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2813     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2814     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2815     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2816     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2817     the structural integrity of the M band.",
2818   ISSN = "1091-6490",
2819   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2820   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2821   language = "eng",
2822 }
2823
2824 @article { dill97,
2825     author = KADill #" and "# HSChan,
2826     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2827     year = 1997,
2828     month = jan,
2829     journal = NSB,
2830     volume = 4,
2831     number = 1,
2832     pages = "10--19",
2833     issn = "1072-8368",
2834     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2835     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2836     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2837     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2838     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2839         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2840         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2841         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2842         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2843         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2844         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2845         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2846         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2847         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2848         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2849         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2850         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2851         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2852         tests of these ideas will come when new experiments become available
2853         for measuring not just averages of structural observables, but also
2854         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2855         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2856     note = "Pretty folding funnel figures."
2857 }
2858
2859 @article { discher06,
2860     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2861     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2862     year = 2006,
2863     journal = PNAS,
2864     volume = 103,
2865     number = 20,
2866     pages = "7533--7534",
2867     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2868     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2869     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2870 }
2871
2872 @article { dudko03,
2873     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2874     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2875         of adhesion bonds",
2876     year = 2003,
2877     month = sep,
2878     day = 30,
2879     journal = PNAS,
2880     volume = 100,
2881     number = 20,
2882     pages = "11378--11381",
2883     issn = "0027-8424",
2884     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2885     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2886     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2887     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2888     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2889         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2890         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2891         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2892         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2893         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2894         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2895         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2896         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2897         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2898         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2899         forces."
2900 }
2901
2902 @article { dudko06,
2903     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2904     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2905         pulling experiments",
2906     year = 2006,
2907     month = mar,
2908     day = 17,
2909     journal = PRL,
2910     volume = 96,
2911     number = 10,
2912     pages = 108101,
2913     issn = "0031-9007",
2914     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2915     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2916         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2917         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2918         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2919         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2920         Factors",
2921     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2922         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2923         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2924         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2925         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2926         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2927         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2928         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2929         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2930         to avoid over-interpretation of experiments."
2931 }
2932
2933 @article { dudko07,
2934     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2935         "# GHummer,
2936     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2937         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2938     year = 2007,
2939     month = jun,
2940     day = 15,
2941     journal = BPJ,
2942     volume = 92,
2943     number = 12,
2944     pages = "4188--4195",
2945     issn = "0006-3495",
2946     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2947     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2948         btype=pdf",
2949     keywords = "Computer
2950         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2951         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2952         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2953     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2954         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2955         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2956         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2957         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2958         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2959         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2960         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2961         we compare their predictions with two independent sets of data,
2962         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2963         quantitative relation between the two types of measurements.
2964         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2965         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2966         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2967         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2968         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2969         transition is discussed in light of the apparent success of the
2970         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2971 }
2972
2973 @article{ dudko08,
2974   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2975   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2976     force spectroscopy experiments.",
2977   journal = PNAS,
2978   year = 2008,
2979   month = oct,
2980   day = 14,
2981   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2982     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2983     Jolla, CA 92093, USA.
2984     dudko@physics.ucsd.edu",
2985   volume = 105,
2986   number = 41,
2987   pages = "15755--15760",
2988   keywords = "DNA",
2989   keywords = "Half-Life",
2990   keywords = "Kinetics",
2991   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2992   keywords = "Motion",
2993   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2994   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2995   keywords = "Protein Folding",
2996   keywords = "Thermodynamics",
2997   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2998     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2999     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
3000     information from such experiments. The cornerstone of our method
3001     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
3002     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
3003     measurable in constant-force experiments. To interpret the
3004     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
3005     formula that is formally exact within the framework of Kramers
3006     theory. This result complements the analytical expression for the
3007     lifetime that we derived previously for a class of model
3008     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
3009     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
3010     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
3011     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
3012     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
3013     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
3014     surfaces must be considered. In this case the microscopic
3015     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
3016     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
3017     on the force.",
3018   ISSN = "1091-6490",
3019   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
3020   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
3021   language = "eng",
3022 }
3023
3024 @article { evans01,
3025     author = EEvans,
3026     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
3027         single molecular bonds",
3028     year = 2001,
3029     journal = ARBBS,
3030     volume = 30,
3031     pages = "105--128",
3032     issn = "1056-8700",
3033     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
3034     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
3035     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
3036         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
3037     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
3038         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
3039         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
3040         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
3041         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
3042         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
3043         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
3044         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
3045         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
3046         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
3047         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
3048         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
3049         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
3050         that are difficult or impossible to detect in assays of near
3051         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
3052         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
3053         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
3054         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
3055         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
3056         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
3057         bonded attachments."
3058 }
3059
3060 @article { evans91a,
3061     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
3062     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
3063         rupture molecular-point attachments",
3064     year = 1991,
3065     month = apr,
3066     journal = BPJ,
3067     volume = 59,
3068     number = 4,
3069     pages = "838--848",
3070     issn = "0006-3495",
3071     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
3072         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
3073         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
3074         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
3075         Biological",
3076     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
3077         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3078         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3079         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3080         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3081         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3082         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3083         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3084         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3085         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3086         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3087         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3088         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3089         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3090         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3091         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3092         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3093         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3094         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3095         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3096         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3097         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3098         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3099         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3100         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3101         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3102         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3103         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3104         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3105         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3106         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3107         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3108         the attachments failed because receptors were extracted from the
3109         membrane."
3110 }
3111
3112 @article { evans91b,
3113     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3114     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3115         energies to separate large contact areas",
3116     year = 1991,
3117     month = apr,
3118     journal = BPJ,
3119     volume = 59,
3120     number = 4,
3121     pages = "849--860",
3122     issn = "0006-3495",
3123     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3124         Membrane;Erythrocytes;Helix
3125         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3126         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3127     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3128         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3129         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3130         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3131         experimental method and analysis were formulated around controlled
3132         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3133         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3134         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3135         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3136         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3137         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3138         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3139         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3140         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3141         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3142         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3143         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3144         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3145         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3146         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3147         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3148         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3149         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3150         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3151         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3152         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3153         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3154         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3155         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3156         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3157         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3158         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3159         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3160         initial assembly and increased progressively with separation. When
3161         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3162         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3163         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3164         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3165         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3166 }
3167
3168 @article { evans97,
3169     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3170     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3171     year = 1997,
3172     month = apr,
3173     journal = BPJ,
3174     volume = 72,
3175     number = 4,
3176     pages = "1541--1555",
3177     issn = "0006-3495",
3178     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3179     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3180     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3181         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3182     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3183         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3184         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3185         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3186         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3187         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3188         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3189         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3190         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3191         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3192         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3193         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3194         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3195         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3196         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3197         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3198         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3199         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3200         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3201         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3202         of the loading rate over many decades independent of the type of
3203         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3204         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3205         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3206         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3207         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3208         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3209         However, a significant gap exists between the time domain of force
3210         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3211         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3212         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3213         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3214         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3215         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3216         tests.",
3217     project = "sawtooth simulation"
3218 }
3219
3220 @article { evans99,
3221     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3222     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3223     year = 1999,
3224     month = may,
3225     journal = BPJ,
3226     volume = 76,
3227     number = 5,
3228     pages = "2439--2447",
3229     issn = "0006-3495",
3230     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3231     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3232     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3233         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3234         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3235     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3236         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3237         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3238         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3239         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3240         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3241         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3242         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3243         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3244         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3245         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3246         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3247         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3248         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3249         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3250         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3251         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3252         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3253         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3254         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3255         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3256         force techniques.",
3257     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3258         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3259         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3260         by $f_\beta$, time by $\tau_f$, and elasiticity by compliance
3261         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3262         polymer models.",
3263     project = "sawtooth simulation"
3264 }
3265
3266 @article { fernandez04,
3267     author = JFernandez #" and "# HLi,
3268     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3269         single protein",
3270     year = 2004,
3271     month = mar,
3272     day = 12,
3273     journal = SCI,
3274     volume = 303,
3275     number = 5664,
3276     pages = "1674--1678",
3277     issn = "1095-9203",
3278     doi = "10.1126/science.1092497",
3279     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3280     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3281     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3282         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3283         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3284         Factors;Ubiquitin",
3285     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3286         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3287         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3288         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3289         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3290         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3291         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3292         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3293         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3294         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3295         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3296         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3297         folding reaction."
3298 }
3299
3300 @article{ howard87,
3301   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3302   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3303     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3304     bullfrog's saccular hair cell.},
3305   journal = PNAS,
3306   year = 1987,
3307   month = may,
3308   volume = 84,
3309   number = 9,
3310   pages = {3064--3068},
3311   issn = {0027-8424},
3312   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3313   keywords = {Acclimatization},
3314   keywords = {Animals},
3315   keywords = {Electric Conductivity},
3316   keywords = {Electric Stimulation},
3317   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3318   keywords = {Membrane Potentials},
3319   keywords = {Microelectrodes},
3320   keywords = {Physical Stimulation},
3321   keywords = {Rana catesbeiana},
3322   keywords = {Saccule and Utricle},
3323   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3324     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3325     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3326     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3327     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3328     stiffness following the application of force stimuli. Following
3329     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3330     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3331     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3332     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3333     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3334     as the parallel combination of a spring, which represents the
3335     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3336     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3337     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3338   language = {eng},
3339 }
3340
3341 @article{ howard88,
3342   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3343   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3344     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3345     Hair Cell},
3346   year = 1988,
3347   month = may,
3348   journal = NEURON,
3349   volume = 1,
3350   pages = {189--199},
3351   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3352   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3353   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3354   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3355     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3356     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3357     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3358     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3359     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3360     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3361     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3362     since.},
3363 }
3364
3365 @article{ florin94,
3366   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3367   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3368   year = 1994,
3369   month = apr,
3370   day = 15,
3371   journal = SCI,
3372   volume = 264,
3373   number = 5157,
3374   pages = {415--417},
3375   doi = {10.1126/science.8153628},
3376   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3377   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3378   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3379     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3380     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3381     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3382     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3383     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3384     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3385     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3386     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3387 }
3388
3389 @article { florin95,
3390     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3391         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3392     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3393         microscope",
3394     year = 1995,
3395     journal = BIOSENSE,
3396     volume = 10,
3397     number = "9--10",
3398     pages = "895--901",
3399     issn = "0956-5663",
3400     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3401     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3402     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3403         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3404         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3405         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3406         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3407         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3408         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3409         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3410         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3411         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3412         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3413     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3414         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3415         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3416         being published in 1994.},
3417     project = "Cantilever Calibration"
3418 }
3419
3420 @article{ burnham03,
3421   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3422     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3423     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3424   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3425     microscopy cantilevers},
3426   year = 2003,
3427   month = jan,
3428   journal = NT,
3429   volume= 14,
3430   number = 1,
3431   pages = {1--6},
3432   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3433   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3434     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3435     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3436     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3437     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3438     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3439     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3440     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3441     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3442     method in comparison to the three others and recommend it for its
3443     ease of use and broad applicability.},
3444   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3445     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3446     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3447     derivation.},
3448 }
3449
3450 @article { forde02,
3451     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3452         #" and "# CBustamante,
3453     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3454         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3455         polymerase",
3456     year = 2002,
3457     month = sep,
3458     day = 03,
3459     journal = PNAS,
3460     volume = 99,
3461     number = 18,
3462     pages = "11682--11687",
3463     issn = "0027-8424",
3464     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3465     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3466     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3467     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3468         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3469     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3470         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3471         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3472         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3473         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3474         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3475         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3476         find that an assisting mechanical force does not alter the
3477         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3478         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3479         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3480         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3481         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3482         be reversed mechanically."
3483 }
3484
3485 @article { freitag97,
3486     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3487         and "# REStenkamp,
3488     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3489     year = 1997,
3490     month = jun,
3491     journal = PS,
3492     volume = 6,
3493     number = 6,
3494     pages = "1157--1166",
3495     issn = "0961-8368",
3496     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3497     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3498         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3499         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3500     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3501         important biotechnological applications and is an interesting model
3502         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3503         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3504         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3505         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3506         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3507         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3508         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3509         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3510         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3511         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3512         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3513         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3514         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3515         second. The major change associated with binding of biotin is the
3516         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3517         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3518         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3519         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3520         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3521         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3522         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3523         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3524         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3525         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3526         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3527         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3528         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3529         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3530         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3531         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3532         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3533         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3534         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3535         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3536         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3537         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3538         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3539     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3540         1SWE}, DOI:
3541         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3542 }
3543
3544 @article { friddle08,
3545     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3546         ANoy,
3547     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3548     year = 2008,
3549     journal = JPC:C,
3550     volume = 112,
3551     number = 13,
3552     pages = "4986--4990",
3553     doi = "10.1021/jp7095967",
3554     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3555     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3556 }
3557
3558 @article { fujii02,
3559     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3560     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3561     year = 2002,
3562     month = apr,
3563     journal = JBM,
3564     volume = 35,
3565     number = 4,
3566     pages = "527--531",
3567     issn = "0021-9290",
3568     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3569         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3570     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3571         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3572         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3573         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3574         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3575         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3576         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3577         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3578         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3579         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3580         essential."
3581 }
3582
3583 @article { ganchev08,
3584     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3585         WKSurewicz,
3586     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3587         by force spectroscopy",
3588     year = 2008,
3589     month = sep,
3590     day = 15,
3591     journal = BPJ,
3592     volume = 95,
3593     number = 6,
3594     pages = "2909--2915",
3595     issn = "1542-0086",
3596     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3597     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3598         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3599         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3600         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3601         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3602         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3603         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3604         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3605         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3606         attachment site. The data presented here provide direct information
3607         about the forces required to extract an individual monomer from the
3608         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3609         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3610         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3611         structure of PrP amyloid."
3612 }
3613
3614 @article { gao03,
3615     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3616         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3617     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3618         fibronectin type {III1} intermediates",
3619     year = 2003,
3620     journal = PNAS,
3621     volume = 100,
3622     number = 25,
3623     pages = "14784--14789",
3624     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3625     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3626     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3627     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3628         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3629         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3630         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3631         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3632         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3633         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3634         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3635         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3636         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3637         times the length of the native folded state. Considering previous
3638         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3639         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3640         this partially unfolded intermediate."
3641 }
3642
3643 @article { gavrilov01,
3644     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3645     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3646     year = 2001,
3647     month = dec,
3648     day = 21,
3649     journal = JTB,
3650     volume = 213,
3651     number = 4,
3652     pages = "527--545",
3653     issn = "0022-5193",
3654     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3655     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3656         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3657     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3658         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3659         system of given architecture (reliability structure) and given
3660         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3661         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3662         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3663         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3664         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3665         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3666         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3667         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3668         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3669         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3670         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3671         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3672         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3673         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3674         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3675         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3676         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3677         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3678         general failure law. The theory explains why relative differences in
3679         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3680         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3681         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3682         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3683         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3684         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3685         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3686         biological knowledge.",
3687     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3688 }
3689
3690 @article { gergely00,
3691     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3692         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3693     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3694         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3695     year = 2000,
3696     journal = PNAS,
3697     volume = 97,
3698     number = 20,
3699     pages = "10802--10807",
3700     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3701     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3702     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3703 }
3704
3705 @article { gompertz25,
3706     author = BGompertz,
3707     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3708         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3709         Contingencies",
3710     year = 1825,
3711     journal = PTRSL,
3712     volume = 115,
3713     number = "",
3714     pages = "513--583",
3715     issn = 02610523,
3716     publisher = RS,
3717     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3718     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3719     abstract = "",
3720     jstor_articletype = "primary_article",
3721     jstor_formatteddate = 1825,
3722     jstor_issuetitle = ""
3723 }
3724
3725 @article{ welch38,
3726   author = BLWelch,
3727   title = {The significance of the difference between two means when
3728     the population variances are unequal},
3729   year = 1938,
3730   month = feb,
3731   journal = Biomet,
3732   volume = 29,
3733   number = "3-4",
3734   pages = {350--362},
3735   keywords = "Population",
3736   issn = "0006-3444",
3737   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3738   language = "eng",
3739 }
3740
3741 @article{ welch47,
3742   author = BLWelch,
3743   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3744     different population variances are involved},
3745   year = 1947,
3746   month = jan,
3747   journal = Biomet,
3748   volume = 34,
3749   number = "1-2",
3750   pages = {28--35},
3751   keywords = "Population",
3752   issn = "0006-3444",
3753   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3754   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3755   language = "eng",
3756 }
3757
3758 @article { granzier97,
3759     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3760         KTrombitas,
3761     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3762         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3763     year = 1997,
3764     month = oct,
3765     journal = BPJ,
3766     volume = 73,
3767     number = 4,
3768     pages = "2043--2053",
3769     issn = "0006-3495",
3770     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3771     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3772     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3773         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3774         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3775         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3776         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3777     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3778         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3779         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3780         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3781         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3782         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3783         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3784         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3785         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3786         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3787         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3788         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3789         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3790         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3791         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3792         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3793         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3794         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3795         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3796         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3797         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3798         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3799         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3800         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3801         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3802         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3803         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3804         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3805         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3806         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3807         into the elastic pool."
3808 }
3809
3810 @article { grossman05,
3811     author = CGrossman #" and "# AStout,
3812     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3813     year = 2005,
3814     season = "Fall",
3815     numpages = 12,
3816     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3817     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3818         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3819         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3820         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3821         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3822         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3823         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3824         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3825         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3826         instead.},
3827     project = "Cantilever Calibration"
3828 }
3829
3830 @article { halvorsen09,
3831     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3832     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3833         force",
3834     year = 2009,
3835     journal = arXiv,
3836     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3837     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3838         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3839         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3840         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3841         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3842         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3843         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3844         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3845         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3846         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3847         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3848         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3849         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3850         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3851         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3852         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3853         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3854         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3855         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3856         wider range of researchers and experimental systems.}
3857 }
3858
3859 @article { hanggi90,
3860     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3861     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3862     year = 1990,
3863     month = "Apr",
3864     journal = RMP,
3865     volume = 62,
3866     number = 2,
3867     pages = "251--341",
3868     numpages = 90,
3869     publisher = APS,
3870     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3871     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3872     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3873     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3874         the Kramers-specific introduction.",
3875     project = "sawtooth simulation"
3876 }
3877
3878 @article { hatfield99,
3879     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3880     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3881     year = 1999,
3882     month = "Apr",
3883     journal = PRL,
3884     volume = 82,
3885     number = 17,
3886     pages = "3548--3551",
3887     numpages = 3,
3888     publisher = APS,
3889     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3890     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3891     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3892     project = "sawtooth simulation"
3893 }
3894
3895 @article { heymann00,
3896     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3897     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3898     year = 2000,
3899     month = jun,
3900     day = 26,
3901     journal = PRL,
3902     volume = 84,
3903     number = "26 Pt 1",
3904     pages = "6126--6129",
3905     issn = "0031-9007",
3906     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3907     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3908     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3909     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3910         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3911         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3912         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3913         only one single force value in a continuous force profile that
3914         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3915         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3916         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3917         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3918         from measurements with different spring constants contain complementary
3919         information."
3920 }
3921
3922 @article { hummer01,
3923     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3924     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3925         single-molecule pulling experiments",
3926     year = 2001,
3927     journal = PNAS,
3928     volume = 98,
3929     number = 7,
3930     pages = "3658--3661",
3931     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3932     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3933     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3934     note = "READ"
3935 }
3936
3937 @article { hummer03,
3938     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3939     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3940     year = 2003,
3941     month = jul,
3942     journal = BPJ,
3943     volume = 85,
3944     number = 1,
3945     pages = "5--15",
3946     issn = "0006-3495",
3947     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3948     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3949     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3950         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3951         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3952         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3953         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3954     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3955         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3956         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3957         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3958         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3959         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3960         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3961         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3962         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3963         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3964         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3965         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3966         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3967         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3968         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3969         information from pulling experiments is simple to implement and should
3970         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3971     note = "READ",
3972     project = "sawtooth simulation"
3973 }
3974
3975 @article { hutter05,
3976     author = JHutter,
3977     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3978         spring constant and adhesion measurements.",
3979     year = 2005,
3980     month = mar,
3981     day = 15,
3982     journal = LANG,
3983     volume = 21,
3984     number = 6,
3985     pages = "2630--2632",
3986     issn = "0743-7463",
3987     doi = "10.1021/la047670t",
3988     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3989     project = "Cantilever Calibration"
3990 }
3991
3992 @article { hutter93,
3993     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3994     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3995     year = 1993,
3996     journal = RSI,
3997     volume = 64,
3998     number = 7,
3999     pages = "1868--1873",
4000     publisher = AIP,
4001     doi = "10.1063/1.1143970",
4002     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
4003     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
4004         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
4005     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
4006         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
4007         This is the first paper I've found that works out the theory
4008         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
4009         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
4010         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
4011         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
4012         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
4013     project = "Cantilever Calibration"
4014 }
4015
4016 @article{ hutter93-erratum,
4017   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
4018   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
4019   year = 1993,
4020   month = nov,
4021   journal = RSI,
4022   volume = 64,
4023   number = 11,
4024   pages = 3342,
4025   publisher = AIP,
4026   doi = "10.1063/1.1144449",
4027   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
4028   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
4029     response of their optical-detection electronics.},
4030   project = "Cantilever Calibration",
4031 }
4032
4033 @book{ heer72,
4034   author = CVHeer,
4035   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
4036   year = 1972,
4037   publisher = AcP,
4038   address = {New York},
4039   numpages = 602,
4040   isbn = {0-123-36550-3},
4041   language = {English},
4042   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
4043 }
4044
4045 @article { hyeon03,
4046     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
4047     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
4048         by using mechanical unfolding experiments?",
4049     year = 2003,
4050     month = sep,
4051     day = 02,
4052     journal = PNAS,
4053     volume = 100,
4054     number = 18,
4055     pages = "10249--10253",
4056     issn = "0027-8424",
4057     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
4058     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
4059     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
4060     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
4061     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
4062         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
4063         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
4064         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
4065         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
4066         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
4067         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
4068         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
4069         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
4070         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
4071         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
4072         energy scale epsilon, can be directly measured.",
4073     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
4074         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
4075     project = "Energy Landscape Roughness"
4076 }
4077
4078 @article { improta96,
4079     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4080     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4081         components of muscle elasticity.",
4082     year = 1996,
4083     month = mar,
4084     day = 15,
4085     journal = STR,
4086     volume = 4,
4087     number = 3,
4088     pages = "323--337",
4089     issn = "0969-2126",
4090     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4091     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4092         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4093         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4094         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4095     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4096         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4097         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4098         is believed to play a major role in extensibility and passive
4099         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4100         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4101         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4102         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4103         mechanical properties be approached through the characterization of the
4104         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4105         paper, we report on the structure determination in solution of a
4106         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4107         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4108         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4109         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4110         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4111         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4112         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4113         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4114         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4115         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4116         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4117         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4118         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4119         elasticity by stretching the hinge regions.",
4120     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4121         1TIT}, DOI:
4122         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4123 }
4124
4125 @article { irback05,
4126     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4127     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4128     year = 2005,
4129     journal = PNAS,
4130     volume = 102,
4131     number = 38,
4132     pages = "13427--13432",
4133     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4134     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4135     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4136     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4137         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4138         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4139         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4140         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4141         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4142         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4143         process can occur either in a single step or through intermediate
4144         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4145         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4146         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4147         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4148         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4149         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4150         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4151         verified experimentally but appears physically reasonable."
4152 }
4153
4154 @article{ grubmuller96,
4155   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4156   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4157     streptavidin-biotin rupture force.},
4158   year = 1996,
4159   month = feb,
4160   day = 16,
4161   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4162              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4163              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4164   journal = SCI,
4165   volume = 271,
4166   number = 5251,
4167   pages = {997--999},
4168   issn = {0036-8075},
4169   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4170   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4171   language = {eng},
4172   keywords = {Bacterial Proteins},
4173   keywords = {Biotin},
4174   keywords = {Chemistry, Physical},
4175   keywords = {Computer Simulation},
4176   keywords = {Hydrogen Bonding},
4177   keywords = {Ligands},
4178   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4179   keywords = {Models, Chemical},
4180   keywords = {Molecular Conformation},
4181   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4182   keywords = {Protein Conformation},
4183   keywords = {Streptavidin},
4184   keywords = {Thermodynamics},
4185   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4186                  complex was calculated here by computer simulations.
4187                  The computed force agrees well with that obtained by
4188                  recent single molecule atomic force microscope
4189                  experiments. These simulations suggest a detailed
4190                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4191                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4192                  attributed to a hydrogen bond network between the
4193                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4194                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4195                  substantially enhance the stability of the complex and
4196                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4197                  steric restraints do not appear to contribute to the
4198                  binding forces, although conformational motions were
4199                  observed.},
4200 }
4201
4202
4203 @article { izrailev97,
4204     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4205         YOono #" and "# KSchulten,
4206     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4207         complex",
4208     year = 1997,
4209     month = apr,
4210     journal = BPJ,
4211     volume = 72,
4212     number = 4,
4213     pages = "1568--1581",
4214     issn = "0006-3495",
4215     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4216     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4217     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4218         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4219         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4220         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4221     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4222         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4223         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4224         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4225         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4226         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4227         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4228         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4229         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4230         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4231         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4232         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4233         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4234         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4235         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4236         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4237         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4238         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4239         rupture."
4240 }
4241
4242 @article { janshoff00,
4243     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4244         HFuchs,
4245     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4246         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4247     year = 2000,
4248     month = sep,
4249     day = 15,
4250     journal = ACIEE,
4251     volume = 39,
4252     number = 18,
4253     pages = "3212--3237",
4254     issn = "1521-3773",
4255     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4256     eprint = "",
4257     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4258     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4259         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4260         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4261         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4262         replication and transcription of the genome; it is also important for
4263         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4264         that molecules interact with each other in a specific manner.
4265         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4266         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4267         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4268         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4269         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4270         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4271         have now become available for measuring the forces between interfaces
4272         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4273         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4274         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4275         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4276         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4277         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4278         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4279         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4280         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4281         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4282         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4283         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4284         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4285 }
4286
4287 @article { jollymore09,
4288     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4289         and "# HLi,
4290     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4291         molecule force spectroscopy",
4292     year = 2009,
4293     month = jan,
4294     day = 30,
4295     journal = JMB,
4296     volume = 385,
4297     number = 4,
4298     pages = "1277--1286",
4299     issn = "1089-8638",
4300     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4301     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4302     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4303         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4304         Analysis;Tenascin",
4305     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4306         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4307         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4308         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4309         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4310         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4311         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4312         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4313         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4314         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4315         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4316         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4317         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4318         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4319         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4320         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4321         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4322         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4323         foundation to further study the mechanical properties of individual
4324         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4325         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4326         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4327         design of different forms of tenascins. The comparison between
4328         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4329         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4330         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4331         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4332         tenascins."
4333 }
4334
4335 @article { jones05,
4336     author = REJones #" and "# DPHart,
4337     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4338         immersed in fluids",
4339     year = 2005,
4340     journal = TBI,
4341     volume = 38,
4342     number = 3,
4343     pages = "355--361",
4344     issn = "0301-679X",
4345     doi = "10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4346     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4347     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4348     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4349         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4350         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4351         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4352         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4353         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4354         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4355         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4356         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4357         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4358         the viscosity of the lubricant for each test."
4359 }
4360
4361 @article { juckett93,
4362     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4363     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4364         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4365     year = 1993,
4366     month = jun,
4367     journal = MAD,
4368     volume = 69,
4369     number = "1--2",
4370     pages = "1--31",
4371     issn = "0047-6374",
4372     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4373     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4374         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4375         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4376         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4377         Statistical;Mortality",
4378     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4379         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4380         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4381         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4382         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4383         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4384         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4385         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4386         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4387         explored in the context of both functions and, in particular, the
4388         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4389         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4390         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4391         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4392         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4393         probable errors in those analyses are discussed.",
4394     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4395         Weibull models."
4396 }
4397
4398 @article { kaplan58,
4399     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4400     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4401     year = 1958,
4402     month = "jun",
4403     journal = JASA,
4404     volume = 53,
4405     number = 282,
4406     pages = "457--481",
4407     issn = 01621459,
4408     publisher = ASA,
4409     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4410     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4411     abstract = ""
4412 }
4413
4414 @article { kellermayer03,
4415     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4416     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4417         force microscopy",
4418     year = 2003,
4419     journal = BBABE,
4420     volume = 1604,
4421     number = 2,
4422     pages = "105--114",
4423     issn = "0005-2728",
4424     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4425     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4426     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4427         spectroscopy",
4428     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4429         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4430         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4431         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4432         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4433         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4434         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4435         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4436         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4437         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4438         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4439         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4440         appear independent from each other along their contour. Based on the
4441         global association but local independence of titin molecules, we
4442         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4443         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4444         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4445         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4446         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4447         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4448         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4449         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4450         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4451         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4452         sarcomeric passive force response.",
4453     note = ""
4454 }
4455
4456 @article { kellermayer97,
4457     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4458         CBustamante,
4459     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4460         characterized with laser tweezers",
4461     year = 1997,
4462     month = may,
4463     day = 16,
4464     journal = SCI,
4465     volume = 276,
4466     number = 5315,
4467     pages = "1112--1116",
4468     issn = "0036-8075",
4469     keywords = "Amino Acid
4470         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4471         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4472         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4473         Mechanical",
4474     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4475         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4476         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4477         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4478         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4479         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4480         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4481         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4482         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4483         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4484         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4485         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4486         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4487         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4488         muscle fibers."
4489 }
4490
4491 @article { king10,
4492     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4493     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4494         based on a simple two-state model",
4495     year = 2010,
4496     month = mar,
4497     day = 1,
4498     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4499                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4500     journal = IJBMM,
4501     volume = 46,
4502     number = 2,
4503     pages = "159--166",
4504     issn = "0141-8130",
4505     alternative_issn = "1879-0003",
4506     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4507     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4508     language = "eng",
4509     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4510         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4511     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4512         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4513         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4514         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4515         revealed novel information that has significantly enhanced our
4516         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4517         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4518         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4519         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4520         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4521         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4522         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4523         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4524         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4525         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4526         also analyze the errors associated with different methods of data
4527         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4528         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4529         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4530         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4531         unfolding method.",
4532   note = "Sawsim is available at \url{http://blog.tremily.us/posts/sawsim/}.",
4533 }
4534
4535 @article { kleiner07,
4536     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4537     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4538         simulation with a Go-type potential",
4539     year = 2007,
4540     month = mar,
4541     day = 15,
4542     journal = BPJ,
4543     volume = 92,
4544     number = 6,
4545     pages = "2054--2061",
4546     issn = "0006-3495",
4547     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4548     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4549     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4550     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4551         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4552         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4553     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4554         has an important role in living systems and is a logical extension of
4555         the more general protein folding problem. Recent advances in
4556         experimental methodology have allowed the stretching of single
4557         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4558         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4559         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4560         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4561         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4562         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4563         presence of a stretching force and show that this fundamental
4564         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4565         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4566         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4567         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4568         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4569 }
4570
4571 @article { klimov00,
4572     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4573     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4574         globular proteins",
4575     year = 2000,
4576     month = jun,
4577     day = 20,
4578     journal = PNAS,
4579     volume = 97,
4580     number = 13,
4581     pages = "7254--7259",
4582     issn = "0027-8424",
4583     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4584     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4585     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4586     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4587     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4588         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4589         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4590         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4591         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4592         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4593         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4594         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4595         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4596         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4597         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4598         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4599         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4600         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4601         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4602         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4603         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4604         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4605         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4606         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4607         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4608         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4609         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4610         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4611         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4612     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4613 }
4614
4615 @article { klimov99,
4616     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4617     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4618         force-induced unfolding",
4619     year = 1999,
4620     month = may,
4621     day = 25,
4622     journal = PNAS,
4623     volume = 96,
4624     number = 11,
4625     pages = "6166--6170",
4626     issn = "0027-8424",
4627     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4628         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4629     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4630         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4631         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4632         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4633         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4634         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4635         stretching rates of individual molecules show great variations
4636         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4637         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4638         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4639         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4640         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4641         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4642         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4643         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4644         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4645         proteins in the absence of denaturants."
4646 }
4647
4648 @article { kosztin06,
4649     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4650     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4651         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4652     year = 2006,
4653     month = feb,
4654     day = 10,
4655     journal = JCP,
4656     volume = 124,
4657     pages = 064106,
4658     issn = "0031-9007",
4659     doi = "10.1063/1.2166379",
4660     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4661 }
4662
4663 @article { kramers40,
4664     author = HAKramers,
4665     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4666         chemical reactions",
4667     year = 1940,
4668     month = apr,
4669     journal = Physica,
4670     volume = 7,
4671     number = 4,
4672     pages = "284--304",
4673     issn = "0031-8914",
4674     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4675     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4676     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4677         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4678         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4679         applicability of the transition state method for calculating the rate
4680         of chemical reactions.",
4681     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4682 }
4683
4684 @article { krammer99,
4685     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4686         #" and "# VVogel,
4687     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4688         tensile molecular recognition switch",
4689     year = 1999,
4690     month = feb,
4691     day = 16,
4692     journal = PNAS,
4693     volume = 96,
4694     number = 4,
4695     pages = "1351--1356",
4696     issn = "0027-8424",
4697     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4698         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4699         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4700         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4701         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4702     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4703         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4704         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4705         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4706         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4707         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4708         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4709         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4710         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4711         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4712         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4713         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4714         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4715         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4716         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4717         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4718         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4719         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4720 }
4721
4722 @article { kreuzer01,
4723     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4724     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4725         statistical mechanical analysis",
4726     year = 2001,
4727     month = feb,
4728     day = 23,
4729     journal = PR:E,
4730     volume = 63,
4731     number = "2 Pt 1",
4732     pages = 021906,
4733     issn = "1539-3755",
4734     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4735     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4736     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4737         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4738     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4739         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4740         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4741         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4742         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4743         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4744         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4745         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4746         poly (ethylene glycol) chains."
4747 }
4748
4749 @article { kroy07,
4750     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4751     title = "The glassy wormlike chain",
4752     year = 2007,
4753     journal = NJP,
4754     volume = 9,
4755     number = 11,
4756     pages = 416,
4757     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4758     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4759     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4760     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4761         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4762         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4763         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4764         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4765         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4766         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4767         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4768         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4769         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4770         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4771         the potential physiological significance of our results.",
4772     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4773         limit."
4774 }
4775
4776 @article { labeit03,
4777     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4778         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4779         "# HLGranzier,
4780     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4781         titin",
4782     year = 2003,
4783     journal = PNAS,
4784     volume = 100,
4785     number = 23,
4786     pages = "13716--13721",
4787     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4788     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4789     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4790     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4791         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4792         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4793         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4794         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4795         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4796         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4797         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4798         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4799         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4800         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4801         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4802         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4803         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4804 }
4805
4806 @article{ labeit95,
4807   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4808   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4809     and elasticity.",
4810   journal = SCI,
4811   year = 1995,
4812   month = oct,
4813   day = 13,
4814   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4815   volume = 270,
4816   number = 5234,
4817   pages = "293--296",
4818   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4819   keywords = "Amino Acid Sequence",
4820   keywords = "Animals",
4821   keywords = "DNA, Complementary",
4822   keywords = "Elasticity",
4823   keywords = "Fibronectins",
4824   keywords = "Humans",
4825   keywords = "Immunoglobulins",
4826   keywords = "Molecular Sequence Data",
4827   keywords = "Muscle Contraction",
4828   keywords = "Muscle Proteins",
4829   keywords = "Muscle, Skeletal",
4830   keywords = "Myocardium",
4831   keywords = "Protein Kinases",
4832   keywords = "Rabbits",
4833   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4834   keywords = "Sarcomeres",
4835   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4836     striated muscle contains a third filament system formed by the
4837     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4838     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4839     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4840     details are not known because of the large size of the
4841     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4842     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4843     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4844     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4845     in the A band region of titin suggests why thick filament
4846     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4847     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4848     tension identifies two elements that correlate with tissue
4849     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4850     series. The differential expression of the springs provides a
4851     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4852     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4853   ISSN = "0036-8075",
4854   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4855   language = "eng",
4856 }
4857
4858 @article { law03,
4859     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4860         DSpeicher #" and "# DDischer,
4861     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4862         unfolding of spectrin domains",
4863     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4864         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4865         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4866         19104-6315, USA.",
4867     year = 2003,
4868     month = nov,
4869     journal = BPJ,
4870     volume = 85,
4871     number = 5,
4872     pages = "3286--3293",
4873     issn = "0006-3495",
4874     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4875         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4876         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4877         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4878     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4879         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4880         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4881         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4882         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4883         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4884         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4885         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4886         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4887         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4888         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4889         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4890         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4891         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4892         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4893         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4894         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4895         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4896         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4897         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4898         pathways.",
4899   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4900   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4901   language =     "eng",
4902 }
4903
4904 @article { levinthal68,
4905     author = CLevinthal,
4906     title = "Are there pathways for protein folding?",
4907     year = 1968,
4908     journal = JCPPCB,
4909     volume = 65,
4910     number = 1,
4911     pages = "44--45",
4912     eprint =
4913         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4914         df",
4915     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4916 }
4917
4918 @inproceedings { levinthal69,
4919     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4920     author = CLevinthal,
4921     title = "How to Fold Graciously.",
4922     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4923     year = 1969,
4924     pages = "22--24",
4925     publisher = UIP:Urbana,
4926     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4927     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4928 }
4929
4930 @article { levy02,
4931     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4932     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4933         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4934     year = 2002,
4935     journal = NT,
4936     volume = 13,
4937     number = 1,
4938     pages = "33--37",
4939     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4940     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4941     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4942         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4943         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4944         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4945         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4946         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4947         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4948         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4949         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4950         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4951         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4952         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4953         very good agreement between the two methods. In the case of the
4954         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4955         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4956         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4957         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4958         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4959         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4960         qualitatively invoked.",
4961     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4962         derviation of the Lorentzian fit.",
4963     project = "Cantilever Calibration"
4964 }
4965
4966 @article { li00,
4967     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4968         and "# JFernandez,
4969     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4970         protein",
4971     year = 2000,
4972     journal = PNAS,
4973     volume = 97,
4974     number = 12,
4975     pages = "6527--6531",
4976     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4977     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4978     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4979     abstract = "",
4980     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4981         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4982         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4983 }
4984
4985 @article { li01,
4986     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4987         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4988     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4989         molecule techniques",
4990     year = 2001,
4991     journal = PNAS,
4992     volume = 98,
4993     number = 19,
4994     pages = "10682--10686",
4995     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4996     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4997     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4998     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4999         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
5000         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
5001         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
5002         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
5003         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
5004         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
5005         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
5006         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
5007         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
5008         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
5009         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
5010         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
5011         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
5012         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
5013         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
5014         defined structure."
5015 }
5016
5017 @article { li03,
5018     author = HLi #" and "# JFernandez,
5019     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
5020         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
5021     year = 2003,
5022     month = nov,
5023     day = 14,
5024     journal = JMB,
5025     volume = 334,
5026     number = 1,
5027     pages = "75--86",
5028     issn = "0022-2836",
5029     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
5030     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
5031         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
5032         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
5033         Tertiary;Spectrum Analysis",
5034     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
5035         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
5036         properties. Until recently, the only known structure was that of the
5037         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
5038         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
5039         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
5040         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
5041         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
5042         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
5043         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
5044         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
5045         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
5046         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
5047         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
5048         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
5049         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
5050         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
5051         architectures of the titin Ig modules."
5052 }
5053
5054 @article { li05,
5055     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
5056     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
5057         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
5058     year = 2005,
5059     month = jan,
5060     day = 28,
5061     journal = JMB,
5062     volume = 345,
5063     number = 4,
5064     pages = "817--826",
5065     issn = "0022-2836",
5066     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
5067     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
5068         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
5069         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
5070     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
5071         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
5072         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
5073         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
5074         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
5075         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5076         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5077         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5078         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5079         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5080         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5081         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5082         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5083         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5084         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5085         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5086         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5087         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5088         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5089         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5090         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5091         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5092         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5093         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5094         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5095         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5096         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5097         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5098         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5099         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5100         simulations of the 10FNIII module."
5101 }
5102
5103 @article { msli06,
5104     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5105     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5106         force quench depends on initial conditions",
5107     year = 2006,
5108     journal = PNAS,
5109     volume = 103,
5110     number = 1,
5111     pages = "93--98",
5112     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5113     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5114     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5115     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5116         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5117         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5118         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5119         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5120         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5121         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5122         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5123         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5124         refolding from stretched initial structures not only increases the
5125         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5126         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5127         with the stretched state to compact random coil transition.
5128         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5129         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5130         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5131         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5132         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5133         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5134         initial and/or final values of force. The implications of our results
5135         for design and analysis of experiments are discussed."
5136 }
5137
5138 @article { lin91,
5139     author = JLin,
5140     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5141     year = 1991,
5142     month = jan,
5143     journal = IEEE:TIT,
5144     volume = 37,
5145     number = 1,
5146     pages = "145--151",
5147     issn = "0018-9448",
5148     doi = "10.1109/18.61115",
5149     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5150         r=61115&count=35&index=9",
5151     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5152         information;entropy;probability of error bounds",
5153     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5154         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5155         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5156         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5157         involved. More importantly, their close relationship with the
5158         variational distance and the probability of misclassification error are
5159         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5160         applications of divergence measures. The measures are also well
5161         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5162         semiboundedness, and boundedness."
5163 }
5164
5165 @article { linke08,
5166     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5167     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5168         physiological implications",
5169     year = 2008,
5170     month = apr,
5171     day = 06,
5172     journal = PA,
5173     volume = 456,
5174     number = 1,
5175     pages = "101--115",
5176     issn = "0031-6768",
5177     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5178     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5179         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5180         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5181         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5182         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5183         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5184         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5185         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5186         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5187         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5188         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5189         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5190         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5191         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5192         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5193         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5194         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5195         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5196         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5197         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5198         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5199         understand how proteins respond to forces in cells and how
5200         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5201 }
5202
5203 @article { linke98a,
5204     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5205         HHosser #" and "# PMundel,
5206     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5207         spring",
5208     year = 1998,
5209     month = jun,
5210     journal = JCS,
5211     volume = "111 (Pt 11)",
5212     pages = "1567--1574",
5213     issn = "0021-9533",
5214     doi = "",
5215     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5216     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5217     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5218         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5219         Relationship",
5220     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5221         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5222         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5223         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5224         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5225         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5226         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5227         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5228         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5229         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5230         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5231         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5232         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5233         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5234         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5235         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5236         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5237         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5238         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5239         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5240         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5241         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5242         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5243         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5244         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5245         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5246         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5247         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5248         muscle fiber."
5249 }
5250
5251 @article { linke98b,
5252     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5253         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5254     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5255     year = 1998,
5256     month = jul,
5257     day = 07,
5258     journal = PNAS,
5259     volume = 95,
5260     number = 14,
5261     pages = "8052--8057",
5262     issn = "0027-8424",
5263     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5264         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5265         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5266     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5267         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5268         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5269         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5270         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5271         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5272         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5273         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5274         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5275         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5276         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5277         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5278         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5279         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5280         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5281         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5282         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5283         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5284         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5285         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5286         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5287         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5288         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5289         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5290         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5291         persistence length and a stretch modulus."
5292 }
5293
5294 @article { liu03,
5295     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5296         and "# VParpura,
5297     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5298     year = 2003,
5299     journal = PNAS,
5300     volume = 100,
5301     number = 23,
5302     pages = "13621--13625",
5303     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5304     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5305     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5306     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5307         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5308         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5309         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5310         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5311         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5312         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5313         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5314         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5315         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5316         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5317         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5318         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5319         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5320         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5321         The technique is of broad interest and will find uses outside
5322         toxicology."
5323 }
5324
5325 @article { lois08,
5326     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5327     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5328         energy reaction path",
5329     year = 2008,
5330     month = sep,
5331     day = 15,
5332     journal = BPJ,
5333     volume = 95,
5334     number = 6,
5335     pages = "2692--2701",
5336     issn = "1542-0086",
5337     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5338     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5339         protein folding. The key insight is that the search for the native
5340         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5341         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5342         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5343         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5344         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5345         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5346         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5347         measurements of the free energy. We test these predictions against
5348         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5349 }
5350
5351 @article { lu00a,
5352     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5353         and "# KSchulten,
5354     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5355     year = 2000,
5356     journal = AdvExpMedBiol,
5357     volume = 481,
5358     pages = "143--60",
5359     issn = "0065-2598",
5360     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5361     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5362         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5363         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5364         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5365         Kinases;Software",
5366     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5367         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5368         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5369         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5370         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5371         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5372         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5373         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5374         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5375         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5376         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5377         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5378         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5379         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5380         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5381         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5382         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5383         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5384         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5385         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5386         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5387         denaturation data.",
5388     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5389 }
5390
5391 @article { lu00b,
5392     author = HLu #" and "# KSchulten,
5393     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5394         domains",
5395     year = 2000,
5396     month = jul,
5397     journal = BPJ,
5398     volume = 79,
5399     number = 1,
5400     pages = "51--65",
5401     issn = "0006-3495",
5402     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5403     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5404     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5405     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5406         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5407         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5408         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5409         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5410     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5411         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5412         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5413         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5414         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5415         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5416         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5417         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5418         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5419         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5420         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5421         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5422         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5423         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5424         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5425         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5426         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5427         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5428         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5429         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5430         key event."
5431 }
5432
5433 @article { lu98,
5434     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5435         and "# KSchulten,
5436     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5437         dynamics simulation",
5438     year = 1998,
5439     month = aug,
5440     journal = BPJ,
5441     volume = 75,
5442     number = 2,
5443     pages = "662--671",
5444     issn = "0006-3495",
5445     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5446     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5447     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5448     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5449         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5450         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5451         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5452         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5453         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5454     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5455         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5456         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5457         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5458         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5459         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5460         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5461         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5462         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5463         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5464         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5465         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5466         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5467         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5468         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5469         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5470         features of the simulations, including the position of the force peak
5471         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5472         related to experimental observations."
5473 }
5474
5475 @article { lu99,
5476     author = HLu #" and "# KSchulten,
5477     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5478         domain unfolding",
5479     year = 1999,
5480     month = jun,
5481     day = 01,
5482     journal = PROT,
5483     volume = 35,
5484     number = 4,
5485     pages = "453--463",
5486     issn = "0887-3585",
5487     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5488     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5489     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5490     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5491         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5492     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5493         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5494         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5495         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5496         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5497         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5498         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5499         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5500         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5501         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5502         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5503         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5504         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5505         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5506         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5507         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5508         specific relationship between response to mechanical strain and the
5509         architecture of beta-sandwich domains."
5510 }
5511
5512 @article { makarov01,
5513     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5514     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5515     collaboration = "",
5516     year = 2001,
5517     journal = JCP,
5518     volume = 114,
5519     number = 21,
5520     pages = "9663--9673",
5521     publisher = AIP,
5522     doi = "10.1063/1.1369622",
5523     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5524         .Chem.Phys._2001.pdf",
5525     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5526     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5527         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5528         macromolecules; atomic force microscopy"
5529 }
5530
5531 @article { marko95,
5532     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5533     title = "Stretching {DNA}",
5534     affiliation = "",
5535     year = 1995,
5536     journal = Macromol,
5537     volume = 28,
5538     number = 26,
5539     pages = "8759--8770",
5540     issn = "0024-9297",
5541     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5542         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5543     url =
5544         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5545         ",
5546     abstract = "",
5547     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5548 }
5549
5550 @article { marszalek02,
5551     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5552         JFernandez,
5553     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5554         with force-ramp {AFM}",
5555     year = 2002,
5556     journal = PNAS,
5557     volume = 99,
5558     number = 7,
5559     pages = "4278--4283",
5560     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5561     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5562     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5563     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5564         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5565         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5566         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5567         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5568         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5569         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5570         arrangement where the force is the free variable introduces an
5571         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5572         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5573         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5574         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5575         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5576         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5577         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5578         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5579         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5580         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5581         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5582         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5583         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5584         spectroscopy."
5585 }
5586
5587 @article { marszalek99,
5588     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5589         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5590     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5591     year = 1999,
5592     month = nov,
5593     day = 04,
5594     journal = NAT,
5595     volume = 402,
5596     number = 6757,
5597     pages = "100--103",
5598     issn = "0028-0836",
5599     doi = "10.1038/47083",
5600     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5601     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5602     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5603         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5604         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5605         Proteins",
5606     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5607         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5608         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5609         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5610         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5611         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5612         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5613         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5614         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5615         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5616         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5617         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5618         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5619         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5620         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5621         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5622         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5623         their slack length, and is therefore likely to be an important
5624         previously unrecognized component of titin elasticity."
5625 }
5626
5627 @article { mcpherson01,
5628     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5629         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5630         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5631         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5632         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5633         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5634         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5635         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5636         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5637         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5638         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5639         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5640         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5641         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5642         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5643         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5644         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5645         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5646         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5647         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5648         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5649         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5650         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5651         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5652         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5653         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5654         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5655         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5656         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5657         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5658         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5659     title = "A physical map of the human genome.",
5660     year = 2001,
5661     month = feb,
5662     day = 15,
5663     journal = NAT,
5664     volume = 409,
5665     number = 6822,
5666     pages = "934--941",
5667     issn = "0028-0836",
5668     doi = "10.1038/35057157",
5669     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5670     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5671     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5672         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5673         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5674     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5675         and its size and complexity present many challenges for sequence
5676         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5677         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5678         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5679         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5680         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5681         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5682         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5683         with the map."
5684 }
5685
5686 @article { mello04,
5687     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5688     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5689     year = 2004,
5690     month = sep,
5691     day = 28,
5692     journal = PNAS,
5693     volume = 101,
5694     number = 39,
5695     pages = "14102--14107",
5696     issn = "0027-8424",
5697     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5698     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5699         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5700         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5701         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5702     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5703         model protein folding but have been difficult to measure
5704         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5705         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5706         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5707         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5708         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5709         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5710         modular structural units can be fragmented without disrupting
5711         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5712         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5713         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5714         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5715         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5716         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5717         suggests preferred low-energy routes for folding."
5718 }
5719
5720 @article { merkel99,
5721     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5722         and "# EEvans,
5723     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5724         force spectroscopy",
5725     year = 1999,
5726     month = jan,
5727     day = 07,
5728     journal = NAT,
5729     volume = 397,
5730     number = 6714,
5731     pages = "50--53",
5732     issn = "0028-0836",
5733     doi = "10.1038/16219",
5734     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5735     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5736     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5737         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5738         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5739         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5740         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5741         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5742         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5743         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5744         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5745         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5746         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5747         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5748         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5749         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5750         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5751         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5752         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5753         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5754         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5755         are also able to relate the activation barriers derived from our
5756         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5757         simulations of the biotin-avidin complex."
5758 }
5759
5760 @article { metropolis87,
5761     author = NMetropolis,
5762     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5763     year = 1987,
5764     journal = LAS,
5765     volume = 15,
5766     pages = "125--130",
5767     publisher = LANL,
5768     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5769 }
5770
5771 @article { mickler07,
5772     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5773         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5774     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5775         using single-molecule experiments and simulations",
5776     year = 2007,
5777     journal = PNAS,
5778     volume = 104,
5779     number = 51,
5780     pages = "20268--20273",
5781     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5782     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5783     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5784     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5785         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5786     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5787         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5788         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5789         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5790         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5791         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5792         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5793         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5794         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5795         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5796         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5797         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5798         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5799         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5800         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5801         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5802         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5803         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5804         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5805         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5806         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5807         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5808         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5809         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5810         grained level, of the three metastable intermediates.",
5811     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5812       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5813       is about $6\U{ms}$.},
5814 }
5815
5816 @article { nevo03,
5817     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5818         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5819         PHinterdorfer,
5820     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5821         the complex of {Ran} and importin beta1",
5822     year = 2003,
5823     month = jul,
5824     journal = NSB,
5825     volume = 10,
5826     number = 7,
5827     pages = "553--557",
5828     issn = "1072-8368",
5829     doi = "10.1038/nsb940",
5830     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5831     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5832     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5833         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5834         ran GTP-Binding Protein",
5835     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5836         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5837         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5838         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5839         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5840         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5841         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5842         found that the complex alternates between two distinct conformational
5843         states of different adhesion strength. The application of an external
5844         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5845         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5846         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5847         this barrier. These results support a model whereby functional control
5848         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5849         alternative conformations."
5850 }
5851
5852 @article { nevo04,
5853     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5854         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5855     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5856         single-molecule force measurements",
5857     year = 2004,
5858     month = oct,
5859     journal = BPJ,
5860     volume = 87,
5861     number = 4,
5862     pages = "2630--2634",
5863     issn = "0006-3495",
5864     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5865     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5866     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5867     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5868         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5869         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5870         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5871         ran GTP-Binding Protein",
5872     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5873         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5874         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5875         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5876         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5877         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5878         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5879         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5880         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5881         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5882         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5883         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5884         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5885         differentiated by the data."
5886 }
5887
5888 @article { nevo05,
5889     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5890         #" and "# ZReich,
5891     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5892     year = 2005,
5893     month = may,
5894     journal = EMBO,
5895     volume = 6,
5896     number = 5,
5897     pages = "482--486",
5898     issn = "1469-221X",
5899     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5900     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5901     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5902     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5903         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5904     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5905         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5906         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5907         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5908         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5909         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5910         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5911         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5912         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5913         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5914         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5915         with different, structurally distinct ligands.",
5916     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5917     project = "Energy Landscape Roughness"
5918 }
5919
5920 @article { ng07a,
5921     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5922         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5923     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5924         stability",
5925     year = 2007,
5926     month = jun,
5927     day = 5,
5928     journal = PNAS,
5929     volume = 104,
5930     number = 23,
5931     pages = "9633--9637",
5932     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5933     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5934     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5935     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5936         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5937         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5938         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5939         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5940         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5941         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5942         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5943         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5944         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5945         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5946         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5947         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5948         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5949         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5950         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5951         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5952         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5953         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5954         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5955         functional surface interactions."
5956 }
5957
5958 @article { ng07b,
5959     author = SNg #" and "# JClarke,
5960     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5961         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5962         Fibronectin Type {III} Domain",
5963     journal = JMB,
5964     volume = 371,
5965     number = 4,
5966     pages = "851–854",
5967     year = 2007,
5968     month = aug,
5969     day = 24,
5970     issn = "0022-2836",
5971     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5972     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5973     keywords = "AFM",
5974     keywords = "MD simulations",
5975     keywords = "titin",
5976     keywords = "forced unfolding",
5977     keywords = "extracellular matrix",
5978     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5979         been used to investigate the mechanical properties of the
5980         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5981         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5982         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5983         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5984         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5985         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5986         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5987         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5988         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5989         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5990         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5991         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5992         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5993         these different pH values. These results suggest that some
5994         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5995         interactions in determining the mechanical stability of
5996         proteins."
5997 }
5998
5999 @article { nome07,
6000     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
6001     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
6002         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
6003     year = 2007,
6004     month = dec,
6005     day = 26,
6006     journal = PNAS,
6007     volume = 104,
6008     number = 52,
6009     pages = "20799--20804",
6010     issn = "1091-6490",
6011     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
6012     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
6013     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
6014     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
6015         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
6016         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
6017         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
6018         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
6019     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
6020         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
6021         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
6022         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
6023         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
6024         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
6025         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
6026         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
6027         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
6028         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
6029         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
6030         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
6031         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
6032         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
6033         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
6034         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
6035         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
6036         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
6037         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
6038         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
6039         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
6040         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
6041         stability."
6042 }
6043
6044 @book { noy08,
6045     editor = ANoy,
6046     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
6047     year = 2008,
6048     isbn = "978-0-387-49987-1",
6049     publisher = SPRINGER,
6050     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
6051         effect in section 8.4.1."
6052 }
6053
6054 @article { nummela07,
6055     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
6056     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
6057         Unfolding Events}",
6058     year = 2007,
6059     journal = BPJ,
6060     volume = 93,
6061     number = 10,
6062     pages = "3373--3381",
6063     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
6064     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
6065     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
6066     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
6067         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
6068         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
6069         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
6070         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
6071         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
6072         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
6073         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
6074         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
6075         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6076         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6077         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6078         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6079         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6080         For the first relevance, applications are described for simulating the
6081         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6082         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6083         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6084         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6085         under different conditions."
6086 }
6087
6088 @article { oberhauser01,
6089     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6090         JFernandez,
6091     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6092         microscopy",
6093     year = 2001,
6094     journal = PNAS,
6095     volume = 98,
6096     number = 2,
6097     pages = "468--472",
6098     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6099     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6100     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6101     abstract = ""
6102 }
6103
6104 @article { ohler07,
6105     author = BOhler,
6106     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6107         vibrometry",
6108     year = 2007,
6109     journal = RSI,
6110     volume = 78,
6111     number = 6,
6112     pages = 063701,
6113     numpages = 5,
6114     publisher = AIP,
6115     eid = 063701,
6116     doi = "10.1063/1.2743272",
6117     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6118     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6119         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6120     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6121         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6122         Doppler vibrometry.",
6123     project = "Cantilever Calibration"
6124 }
6125
6126 @article { olshansky97,
6127     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6128     title = "Ever since {G}ompertz",
6129     year = 1997,
6130     month = feb,
6131     journal = Demography,
6132     volume = 34,
6133     number = 1,
6134     pages = "1--15",
6135     issn = "0070-3370",
6136     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6137     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6138         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6139     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6140         important observation that a law of geometrical progression pervades
6141         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6142         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6143         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6144         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6145         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6146         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6147         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6148         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6149         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6150         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6151         process of many living organisms during a significant portion of their
6152         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6153         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6154         in light of research on aging that has taken place since then.",
6155     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6156         I'll look into them if I have the time. Available through several
6157         repositories."
6158 }
6159
6160 @article { onuchic96,
6161     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6162         PGWolynes,
6163     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6164         ensemble",
6165     year = 1996,
6166     journal = FoldDes,
6167     volume = 1,
6168     number = 6,
6169     pages = "441--450",
6170     issn = "1359-0278",
6171     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6172     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6173         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6174         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6175         position of the transition state along an appropriate reaction
6176         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6177         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6178         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6179         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6180         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6181         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6182         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6183         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6184         funnel description show that the transition state is not just a single
6185         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6186         configurations that can be described by specific values of one or a few
6187         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6188         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6189         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6190         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6191         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6192         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6193         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6194         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6195         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6196         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6197         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6198         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6199         native contacts will have different degrees of participation. The
6200         agreement between the experimental results and the theoretical
6201         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6202 }
6203
6204 @article { optiz03,
6205     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6206         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6207     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6208         myocardium",
6209     year = 2003,
6210     journal = PNAS,
6211     volume = 100,
6212     number = 22,
6213     pages = "12688--12693",
6214     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6215     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6216     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6217     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6218         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6219         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6220         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6221         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6222         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6223         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6224         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6225         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6226         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6227         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6228         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6229         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6230         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6231         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6232         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6233         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6234         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6235         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6236         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6237         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6238         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6239         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6240         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6241         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6242         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6243         contraction speed of human myocardium during early systolic
6244         shortening."
6245 }
6246
6247 @article { oroudjev02,
6248     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6249         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6250     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6251         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6252     year = 2002,
6253     journal = PNAS,
6254     volume = 99,
6255     number = 90002,
6256     pages = "6460--6465",
6257     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6258     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6259     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6260     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6261         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6262         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6263         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6264         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6265         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6266         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6267         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6268         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6269         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6270         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6271         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6272         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6273         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6274         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6275         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6276         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6277         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6278         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6279         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6280         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6281         features."
6282 }
6283
6284 @article { paci00,
6285     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6286     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6287         importance of topology and energetics",
6288     year = 2000,
6289     journal = PNAS,
6290     volume = 97,
6291     number = 12,
6292     pages = "6521--6526",
6293     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6294     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6295     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6296 }
6297
6298 @article { paci99,
6299     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6300     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6301         biased molecular dynamics simulations",
6302     year = 1999,
6303     month = may,
6304     day = 07,
6305     journal = JMB,
6306     volume = 288,
6307     number = 3,
6308     pages = "441--459",
6309     issn = "0022-2836",
6310     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6311     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6312         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6313     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6314         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6315         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6316         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6317         explain the observed relation between force and extension, it has been
6318         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6319         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6320         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6321         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6322         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6323         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6324         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6325         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6326         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6327         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6328         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6329         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6330         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6331         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6332         potential results are confirmed by constant force unfolding
6333         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6334         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6335         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6336         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6337         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6338         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6339         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6340         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6341         forces found in the simulations are of the order of those observed
6342         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6343         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6344 }
6345
6346 @article { peng08,
6347     author = QPeng #" and "# HLi,
6348     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6349         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6350     year = 2008,
6351     journal = PNAS,
6352     volume = 105,
6353     number = 6,
6354     pages = "1885--1890",
6355     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6356     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6357     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6358     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6359         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6360         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6361         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6362         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6363         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6364         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6365         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6366         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6367         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6368         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6369         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6370         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6371         not follow well defined routes, instead they display variability and
6372         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6373         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6374         and are likely to result from the residual structures present in the
6375         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6376         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6377         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6378         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6379         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6380         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6381         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6382         otherwise difficult to study using traditional methods."
6383 }
6384
6385 @book { press92,
6386     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6387         BFlannery,
6388     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6389     year = 1992,
6390     edition = 2,
6391     publisher = CUP,
6392     address = "New York",
6393     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6394     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6395         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6396     project = "Cantilever Calibration"
6397 }
6398
6399 @article { puchner08,
6400     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6401     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6402     year = 2008,
6403     month = jul,
6404     journal = BPJ,
6405     volume = 95,
6406     number = 1,
6407     pages = "426--434",
6408     issn = "1542-0086",
6409     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6410     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6411     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6412     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6413         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6414         Folding;Proteins",
6415     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6416         important and extremely powerful technique for investigating the
6417         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6418         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6419         recorded in force extension traces. However, because the energy
6420         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6421         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6422         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6423         traces are an inadequate representation despite widespread use
6424         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6425         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6426         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6427         more appropriate variable than extension. By transforming force
6428         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6429         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6430         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6431         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6432         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6433         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6434         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6435         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6436         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6437         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6438         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6439         and titin kinase.",
6440   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6441     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6442     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6443     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6444     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6445     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6446     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6447     are still sound.},
6448 }
6449
6450 @article { raible04,
6451     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6452         FWBartels #" and "# RRos,
6453     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6454         ligand-receptor complexes",
6455     year = 2004,
6456     month = aug,
6457     day = 26,
6458     journal = JBT,
6459     volume = 112,
6460     number = "1-2",
6461     pages = "13--23",
6462     issn = "0168-1656",
6463     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6464     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6465         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6466         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6467         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6468         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6469     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6470         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6471         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6472         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6473         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6474         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6475         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6476         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6477         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6478         explanations."
6479 }
6480
6481 @article { raible06,
6482     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6483         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6484         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6485     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6486         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6487     year = 2006,
6488     month = jun,
6489     day = 01,
6490     journal = BPJ,
6491     volume = 90,
6492     number = 11,
6493     pages = "3851--3864",
6494     issn = "0006-3495",
6495     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6496     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6497     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6498     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6499         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6500     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6501         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6502         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6503         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6504         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6505         between theory and rupture data from several different experiments."
6506 }
6507
6508 @article{ bartels03,
6509   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6510     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6511   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6512     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6513     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6514     spectroscopy investigation.",
6515   journal = JStructBiol,
6516   year = 2003,
6517   month = aug,
6518   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6519     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6520   volume = 143,
6521   number = 2,
6522   pages = "145--152",
6523   keywords = "Base Sequence",
6524   keywords = "Binding Sites",
6525   keywords = "Conserved Sequence",
6526   keywords = "Fungal Proteins",
6527   keywords = "Galactans",
6528   keywords = "Glucans",
6529   keywords = "Kinetics",
6530   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6531   keywords = "Multigene Family",
6532   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6533   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6534   keywords = "Protein Binding",
6535   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6536   keywords = "Trans-Activators",
6537   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6538     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6539     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6540     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6541     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6542     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6543     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6544     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6545     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6546     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6547     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6548     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6549     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6550     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6551     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6552     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6553     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6554     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6555     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6556     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6557     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6558     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6559     these fragments exhibited distinct differences which are
6560     attributed to the molecular binding mechanism.",
6561   ISSN = "1047-8477",
6562   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6563   language = "eng",
6564 }
6565
6566 @article { rief02,
6567     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6568     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6569     year = 2002,
6570     month = mar,
6571     day = 12,
6572     journal = CPC,
6573     volume = 3,
6574     number = 3,
6575     pages = "255--261",
6576     issn = "1439-4235",
6577     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6578     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6579     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6580         Denaturation;Proteins",
6581     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6582         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6583         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6584         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6585         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6586         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6587         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6588         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6589         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6590         precision machines, but we are beginning to understand their working
6591         principles and to simulate and predict their function.",
6592     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6593         detail."
6594 }
6595
6596 @book { rief65,
6597     author = FRief,
6598     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6599     year = 1965,
6600     publisher = McGraw-Hill,
6601     address = "New York",
6602     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6603       15, Sections 6 and 10.",
6604     project = "Cantilever Calibration"
6605 }
6606
6607 @article { rief97a,
6608     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6609         #" and "# HEGaub,
6610     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6611         {AFM}",
6612     year = 1997,
6613     journal = SCI,
6614     volume = 276,
6615     number = 5315,
6616     pages = "1109--1112",
6617     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6618     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6619     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6620     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6621         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6622         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6623         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6624         structure.",
6625     project = "Energy Landscape Roughness"
6626 }
6627
6628 @article { rief97b,
6629     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6630     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6631         Force Microscopy",
6632     year = 1997,
6633     month = feb,
6634     day = 28,
6635     journal = SCI,
6636     volume = 275,
6637     number = 5304,
6638     pages = "1295--1297",
6639     issn = "1095-9203",
6640     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6641     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6642     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6643     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6644         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6645         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6646         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6647         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6648         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6649         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6650         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6651         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6652         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6653         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6654         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6655 }
6656
6657 @article { rief98,
6658     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6659     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6660         Extensibility",
6661     year = 1998,
6662     month = nov,
6663     journal = PRL,
6664     volume = 81,
6665     number = 21,
6666     pages = "4764--4767",
6667     numpages = 3,
6668     publisher = APS,
6669     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6670     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6671     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6672     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6673         simulation."
6674 }
6675
6676 @article { rief99,
6677     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6678     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6679     year = 1999,
6680     month = apr,
6681     journal = NSB,
6682     volume = 6,
6683     number = 4,
6684     pages = "346--349",
6685     issn = "1072-8368",
6686     doi = "10.1038/7582",
6687     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6688     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6689     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6690         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6691         Analysis;Thermodynamics",
6692     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6693         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6694         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6695         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6696         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6697         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6698         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6699         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6700         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6701         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6702         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6703         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6704         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6705         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6706         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6707         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6708 }
6709
6710 @article{ schmitt00,
6711   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6712   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6713     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6714   journal = BPJ,
6715   year = 2000,
6716   month = jun,
6717   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6718     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6719     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6720   volume = 78,
6721   number = 6,
6722   pages = "3275--3285",
6723   keywords = "Chelating Agents",
6724   keywords = "Edetic Acid",
6725   keywords = "Histidine",
6726   keywords = "Metals",
6727   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6728   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6729   keywords = "Peptides",
6730   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6731   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6732     contributed much to our understanding of the molecular forces
6733     involved in various high-affinity receptor-ligand
6734     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6735     is still required. This would open up new possibilities for the
6736     study of biological recognition processes and for the
6737     establishment of high-throughput screening applications. One such
6738     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6739     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6740     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6741     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6742     we have investigated the possibility of using this approach in
6743     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6744     model system, we have determined the binding force for various
6745     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6746     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6747     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6748     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6749     reloading step demonstrated the reversibility of the
6750     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6751     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6752     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6753     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6754     at the single-molecule level.",
6755   ISSN = "0006-3495",
6756   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6757   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6758   language = "eng",
6759 }
6760
6761 @article { roters96,
6762     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6763     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6764         microscopy",
6765     year = 1996,
6766     journal = JP:CM,
6767     volume = 8,
6768     number = 41,
6769     pages = "7561-7577",
6770     doi = "10.1088/0953-8984",
6771     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6772     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6773     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6774         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6775         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6776         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6777         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6778         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6779         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6780         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6781         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6782         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6783         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6784         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6785         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6786         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6787         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6788         covered with a swollen `polymer brush'.",
6789     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6790         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6791     project = "Cantilever Calibration"
6792 }
6793
6794 @article{ gittes98,
6795   author = FGittes #" and "# CFSchmidt,
6796   title = {Thermal noise limitations on micromechanical experiments},
6797   year = 1998,
6798   month = jan,
6799   journal = EBJ,
6800   volume = 27,
6801   number = 1,
6802   pages = {75--81},
6803   doi = {10.1007/s002490050113},
6804   url = {http://dx.doi.org/10.1007/s002490050113},
6805   issn = {0175-7571},
6806   publisher = SPRINGER:V,
6807   keywords = {Key words Thermal noise; Optical tweezers; Atomic force
6808     microscopy; Single molecules; Micromechanics},
6809   language = {English},
6810 }
6811
6812 @article { ryckaert77,
6813     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6814     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6815         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6816     year = 1977,
6817     journal = JCompP,
6818     volume = 23,
6819     number = 3,
6820     pages = "327--341",
6821     issn = "0021-9991",
6822     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6823     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6824     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6825         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6826         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6827         each step of the trajectory despite the approximate character of
6828         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6829         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6830         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6831         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6832         degrees of freedom.",
6833     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6834         Verlet integrator example."
6835 }
6836
6837 @article { sarkar04,
6838     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6839     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6840         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6841     year = 2004,
6842     journal = PNAS,
6843     volume = 101,
6844     number = 35,
6845     pages = "12882--12886",
6846     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6847     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6848     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6849     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6850         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6851         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6852         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6853         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6854         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6855         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6856         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6857         unfolding. The experiments that we report here make an important
6858         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6859         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6860         comparable to that of an atomic force microscope."
6861 }
6862
6863 @article { sato05,
6864     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6865     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6866         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6867     year = 2005,
6868     journal = PNAS,
6869     volume = 102,
6870     number = 50,
6871     pages = "17999--18004",
6872     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6873     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6874     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6875     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6876         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6877         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6878         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6879         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6880         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6881         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6882         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6883         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6884         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6885         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6886         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6887         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6888         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6889 }
6890
6891 @article { schlierf04,
6892     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6893     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6894         force-clamp techniques",
6895     year = 2004,
6896     month = may,
6897     day = 11,
6898     journal = PNAS,
6899     volume = 101,
6900     number = 19,
6901     pages = "7299--7304",
6902     issn = "0027-8424",
6903     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6904     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6905     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6906     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6907     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6908         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6909         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6910         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6911         course of these unfolding events was well described by a single
6912         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6913         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6914         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6915         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6916         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6917         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6918         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6919         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6920         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6921         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6922         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6923         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6924         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6925         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6926 }
6927
6928 @article { schlierf06,
6929     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6930     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6931         shaped energy landscape",
6932     year = 2006,
6933     month = feb,
6934     day = 15,
6935     journal = BPJ,
6936     volume = 90,
6937     number = 4,
6938     pages = "L33--L35",
6939     issn = "0006-3495",
6940     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6941     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6942     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6943     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6944         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6945         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6946         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6947         model assuming a force-independent transition state has been used to
6948         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6949         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6950         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6951         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6952         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6953         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6954         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6955         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6956         beyond the Bell model.",
6957   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6958     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6959     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6960     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6961     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6962        = [\text{deaths}]$.
6963     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6964     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6965     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6966     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6967     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6968     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6969     Schlierf's integral (as written) contains
6970     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6971     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6972     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6973     forms the bulk of the integrand, see
6974     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6975     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6976 }
6977
6978 @article { schwaiger04,
6979     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6980         AANoegel #" and "# MRief,
6981     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6982         protein",
6983     year = 2004,
6984     month = jan,
6985     day = 29,
6986     journal = NSMB,
6987     volume = 11,
6988     number = 1,
6989     pages = "81--85",
6990     issn = "1545-9993",
6991     doi = "10.1038/nsmb705",
6992     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6993     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6994     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6995         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6996         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6997         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6998     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6999         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
7000         and structure. In this study, we used single-molecule force
7001         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
7002         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
7003         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
7004         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
7005         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
7006         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
7007         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
7008         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
7009         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
7010         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
7011         extensible element within the ddFLN rod.",
7012     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
7013         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
7014         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
7015         30\mbox{ pN}$.",
7016     project = "sawtooth simulation"
7017 }
7018
7019 @article { schwaiger05,
7020     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
7021         MRief,
7022     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
7023         revealed by single-molecule mechanical experiments",
7024     year = 2005,
7025     month = jan,
7026     journal = EMBORep,
7027     volume = 6,
7028     number = 1,
7029     pages = "46--51",
7030     issn = "1469-221X",
7031     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
7032     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
7033     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
7034     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
7035         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
7036         Protein Structure, Tertiary",
7037     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
7038         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
7039         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
7040         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
7041         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
7042         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
7043         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
7044         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
7045         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
7046         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
7047         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
7048         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
7049         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
7050         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
7051         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
7052         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
7053         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
7054 }
7055
7056 @article { sharma07,
7057     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
7058         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
7059     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
7060         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
7061     year = 2007,
7062     journal = PNAS,
7063     volume = 104,
7064     number = 22,
7065     pages = "9278--9283",
7066     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
7067     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
7068     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
7069     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
7070         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
7071         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
7072         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
7073         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
7074         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
7075         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
7076         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
7077         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
7078         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
7079         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
7080         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
7081         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
7082         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
7083         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
7084         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
7085         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
7086         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
7087         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
7088         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
7089         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
7090         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
7091         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
7092         biology methods (including de novo design) offer great potential for
7093         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7094         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7095 }
7096
7097 @article { sheng05,
7098     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7099     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7100     collaboration = "",
7101     year = 2005,
7102     journal = JCP,
7103     volume = 123,
7104     number = 9,
7105     pages = 091102,
7106     numpages = 4,
7107     publisher = AIP,
7108     eid = 091102,
7109     doi = "10.1063/1.2046632",
7110     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7111     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7112     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7113     project = "sawtooth simulation"
7114 }
7115
7116 @article { shillcock98,
7117     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7118     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7119     year = 1998,
7120     month = "Jun",
7121     journal = PR:E,
7122     volume = 57,
7123     number = 6,
7124     pages = "7301--7304",
7125     numpages = 3,
7126     publisher = APS,
7127     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7128     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7129     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7130     project = "sawtooth simulation"
7131 }
7132
7133 @article { sims09,
7134     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7135     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7136         ({FFP}) and optimal resolutions",
7137     year = 2009,
7138     month = feb,
7139     day = 24,
7140     journal = PNAS,
7141     volume = 106,
7142     number = 8,
7143     pages = "2677--2682",
7144     issn = "1091-6490",
7145     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7146     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7147     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7148     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7149     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7150         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7151         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7152         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7153         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7154         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7155         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7156         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7157         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7158         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7159         show how the optimal resolution range can be determined with English
7160         books which have been transformed into long character strings by
7161         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7162         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7163         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7164         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7165         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7166         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7167         are all very similar. The topology agrees with the established
7168         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7169         level of phylogenic signal as do coding regions."
7170 }
7171
7172 @article { smith92,
7173     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7174     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7175         molecules by using magnetic beads",
7176     year = 1992,
7177     month = nov,
7178     day = 13,
7179     journal = SCI,
7180     volume = 258,
7181     number = 5085,
7182     pages = "1122--1126",
7183     issn = "0036-8075",
7184     doi = "10.1126/science.1439819",
7185     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7186     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7187     keywords = "Chemistry,
7188         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7189         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7190     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7191         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7192         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7193         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7194         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7195         molecules at three different salt concentrations with forces between
7196         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7197         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7198         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7199         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7200         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7201         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7202         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7203         natural curvature in DNA."
7204 }
7205
7206 @article { smith96,
7207     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7208     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7209         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7210     year = 1996,
7211     month = feb,
7212     day = 09,
7213     journal = SCI,
7214     volume = 271,
7215     number = 5250,
7216     pages = "795--799",
7217     issn = "0036-8075",
7218     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7219         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7220         Concentration;Thermodynamics",
7221     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7222         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7223         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7224         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7225         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7226         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7227         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7228         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7229         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7230         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7231         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7232         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7233         DNA recombination."
7234 }
7235
7236 @article { socci96,
7237     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7238     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7239         funnels",
7240     collaboration = "",
7241     year = 1996,
7242     journal = JCP,
7243     volume = 104,
7244     number = 15,
7245     pages = "5860--5868",
7246     publisher = AIP,
7247     doi = "10.1063/1.471317",
7248     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7249     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7250     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7251         FREE ENERGY",
7252     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7253         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7254         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7255         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7256         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7257         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7258         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7259         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7260     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7261         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7262         graph theory thrown in for good measure."
7263 }
7264
7265 @article { socci99,
7266     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7267     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7268     year = 1999,
7269     month = mar,
7270     day = 02,
7271     journal = PNAS,
7272     volume = 96,
7273     number = 5,
7274     pages = "2031--2035",
7275     issn = "0027-8424",
7276     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7277         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7278         Denaturation;Protein Folding",
7279     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7280         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7281         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7282         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7283         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7284         folding."
7285 }
7286
7287 @article { staple08,
7288     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7289     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7290         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7291     year = 2008,
7292     month = dec,
7293     day = 12,
7294     journal = PRL,
7295     volume = 101,
7296     number = 24,
7297     pages = 248301,
7298     issn = "0031-9007",
7299     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7300     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7301     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7302         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7303         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7304     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7305         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7306         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7307         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7308         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7309         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7310         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7311         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7312         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7313         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7314         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7315         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7316 }
7317
7318 @article { stark01,
7319     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7320     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7321         force microscopy.",
7322     year = 2001,
7323     month = jan,
7324     journal = UltraMic,
7325     volume = 86,
7326     number = "1--2",
7327     pages = "207--215",
7328     issn = "0304-3991",
7329     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7330     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7331         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7332         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7333         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7334         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7335         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7336         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7337         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7338         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7339         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7340         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7341         cantilevers.",
7342     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7343     project = "Cantilever Calibration"
7344 }
7345
7346 @article { strick96,
7347     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7348         ABensimon #" and "# VCroquette,
7349     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7350     year = 1996,
7351     month = mar,
7352     day = 29,
7353     journal = SCI,
7354     volume = 271,
7355     number = 5257,
7356     pages = "1835--1837",
7357     issn = "0036-8075",
7358     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7359         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7360     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7361         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7362         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7363         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7364         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7365         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7366         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7367         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7368         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7369         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7370         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7371         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7372         relevant for DNA transcription and replication."
7373 }
7374
7375 @article { strunz99,
7376     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7377         HJGuntherodt,
7378     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7379     year = 1999,
7380     journal = PNAS,
7381     volume = 96,
7382     number = 20,
7383     pages = "11277--11282",
7384     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7385     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7386     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7387 }
7388
7389 @article { szabo80,
7390     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7391     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7392     collaboration = "",
7393     year = 1980,
7394     journal = JCP,
7395     volume = 72,
7396     number = 8,
7397     pages = "4350--4357",
7398     publisher = AIP,
7399     doi = "10.1063/1.439715",
7400     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7401     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7402         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7403 }
7404
7405 @article { talaga00,
7406     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7407         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7408     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7409         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7410     year = 2000,
7411     journal = PNAS,
7412     volume = 97,
7413     number = 24,
7414     pages = "13021--13026",
7415     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7416     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7417     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7418 }
7419
7420 @article { thirumalai05,
7421     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7422     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7423     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7424         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7425         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7426     year = 2005,
7427     journal = Biochem,
7428     volume = 44,
7429     number = 13,
7430     pages = "4957--4970",
7431     issn = "0006-2960",
7432     url =
7433         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7434     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7435         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7436         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7437         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7438         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7439         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7440         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7441         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7442         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7443         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7444         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7445         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7446         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7447         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7448         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7449         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7450         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7451         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7452         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7453         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7454         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7455         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7456         proteins solve their folding problems.",
7457     note = "unfolding-refolding"
7458 }
7459
7460 @book { thornton04,
7461     author = SThornton #" and "# JMarion,
7462     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7463     year = 2004,
7464     edition = 5,
7465     isbn = "0-534-40896-6",
7466     publisher = BrooksCole,
7467     address = "Belmont, CA"
7468 }
7469
7470 @article { tlusty98,
7471     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7472     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7473     year = 1998,
7474     month = aug,
7475     journal = PRL,
7476     volume = 81,
7477     number = 8,
7478     pages = "1738--1741",
7479     numpages = 3,
7480     publisher = APS,
7481     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7482     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7483     note = "also at
7484       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7485       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7486       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7487       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7488       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7489       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7490       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7491       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7492     project = "Cantilever Calibration"
7493 }
7494
7495 @article { tshiprut08,
7496     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7497     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7498         pulling device matters",
7499     year = 2008,
7500     month = sep,
7501     day = 15,
7502     journal = BPJ,
7503     volume = 95,
7504     number = 6,
7505     pages = "L42--L44",
7506     issn = "1542-0086",
7507     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7508     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7509     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7510         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7511         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7512         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7513         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7514         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7515         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7516         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7517         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7518         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7519         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7520         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7521         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7522         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7523         loading rates where rebinding is negligible.",
7524     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7525         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7526         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7527         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7528         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7529 }
7530
7531 @article { uniprot10,
7532     author = UniProtConsort,
7533     key = "uniprot10",
7534     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7535     year = 2010,
7536     month = jan,
7537     day = 20,
7538     journal = NAR,
7539     volume = 38,
7540     number = "Database issue",
7541     pages = "D142--D148",
7542     issn = "1362-4962",
7543     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7544     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7545     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7546         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7547         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7548         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7549     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7550         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7551         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7552         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7553         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7554         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7555         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7556         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7557         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7558         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7559         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7560         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7561         download at http://www.uniprot.org."
7562 }
7563
7564 @misc { uniprot:STRAV,
7565     key = "uniprot:STRAV",
7566     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7567 }
7568
7569 @book { vanKampen07,
7570     author = NGvanKampen,
7571     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7572     year = 2007,
7573     edition = 3,
7574     publisher = E:NHPL,
7575     address = "Amsterdam",
7576     note = "",
7577     project = "sawtooth simulation"
7578 }
7579
7580 @article { venter01,
7581     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7582         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7583         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7584         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7585         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7586         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7587         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7588         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7589         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7590         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7591         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7592         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7593         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7594         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7595         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7596         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7597         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7598         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7599         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7600         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7601         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7602         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7603         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7604         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7605         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7606         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7607         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7608         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7609         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7610         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7611         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7612         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7613         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7614         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7615         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7616         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7617         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7618         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7619         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7620         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7621         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7622         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7623         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7624         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7625         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7626         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7627         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7628         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7629         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7630         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7631         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7632         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7633         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7634         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7635         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7636         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7637         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7638         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7639         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7640         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7641         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7642         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7643         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7644         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7645         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7646         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7647         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7648         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7649         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7650         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7651         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7652     title = "The sequence of the human genome.",
7653     year = 2001,
7654     month = "Feb",
7655     day = 16,
7656     journal = SCI,
7657     volume = 291,
7658     number = 5507,
7659     pages = "1304--1351",
7660     issn = "0036-8075",
7661     doi = "10.1126/science.1058040",
7662     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7663     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7664     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7665         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7666         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7667         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7668         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7669         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7670         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7671         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7672         Specificity",
7673     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7674         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7675         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7676         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7677         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7678         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7679         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7680         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7681         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7682         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7683         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7684         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7685         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7686         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7687         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7688         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7689         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7690         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7691         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7692         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7693         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7694         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7695         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7696         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7697         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7698         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7699         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7700         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7701         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7702         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7703         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7704         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7705         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7706         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7707         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7708         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7709         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7710         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7711         consequences remains an open challenge."
7712 }
7713
7714 @article { verdier70,
7715     author = PHVerdier,
7716     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7717     collaboration = "",
7718     year = 1970,
7719     journal = JCP,
7720     volume = 52,
7721     number = 11,
7722     pages = "5512--5517",
7723     publisher = AIP,
7724     doi = "10.1063/1.1672818",
7725     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7726 }
7727
7728 @article { walther07,
7729     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7730         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7731     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7732         with force spectroscopy",
7733     year = 2007,
7734     journal = PNAS,
7735     volume = 104,
7736     number = 19,
7737     pages = "7916--7921",
7738     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7739     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7740     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7741     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7742         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7743         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7744         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7745         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7746         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7747         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7748         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7749         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7750         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7751         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7752         the different driving forces in protein folding."
7753 }
7754
7755 @mastersthesis{ lee05,
7756   author = SLee,
7757   title = {Chemical Functionalization of AFM Cantilevers},
7758   school = MIT,
7759   year = 2005,
7760   month = sep,
7761   url = {http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/34205},
7762   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) has been a powerful
7763     instrument that provides nanoscale imaging of surface features,
7764     mainly of rigid metal or ceramic surfaces that can be insulators
7765     as well as conductors. Since it has been demonstrated that AFM
7766     could be used in aqueous environment such as in water or various
7767     buffers from which physiological condition can be maintained, the
7768     scope of the application of this imaging technique has been
7769     expanded to soft biological materials. In addition, the main usage
7770     of AFM has been to image the material and provide the shape of
7771     surface, which has also been diversified to molecular-recognition
7772     imaging - functional force imaging through force spectroscopy and
7773     modification of AFM cantilevers. By immobilizing of certain
7774     molecules at the end of AFM cantilever, specific molecules or
7775     functionalities can be detected by the combination of intrinsic
7776     feature of AFM and chemical modification technique of AFM
7777     cantilever. The surface molecule that is complementary to the
7778     molecule at the end of AFM probe can be investigated via
7779     specificity of molecule-molecule interaction.(cont.) Thus, this
7780     AFM cantilever chemistry, or chemical functionalization of AFM
7781     cantilever for the purpose of chemomechanical surface
7782     characterization, can be considered as an infinite source of
7783     applications important to understanding biological materials and
7784     material interactions. This thesis is mainly focused on three
7785     parts: (1) AFM cantilever chemistry that introduces specific
7786     protocols in details such as adsorption method, gold chemistry,
7787     and silicon nitride cantilever modification; (2) validation of
7788     cantilever chemistry such as X-ray photoelectron spectroscopy
7789     (XPS), AFM blocking experiment, and fluorescence microscopy,
7790     through which various AFM cantilever chemistry is verified; and
7791     (3) application of cantilever chemistry, especially toward the
7792     potential of force spectroscopy and the imaging of biological
7793     material surfaces.},
7794   language = {eng},
7795   note = {Binding proteins to gold-coated cantilevers via EDC (among
7796     other things in this thesis.},
7797 }
7798
7799 @article { walton08,
7800     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7801     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7802         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7803     year = 2008,
7804     month = apr,
7805     day = 01,
7806     journal = BPJ,
7807     volume = 94,
7808     number = 7,
7809     pages = "2621--2630",
7810     issn = "1542-0086",
7811     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7812     keywords = "Biotin;Computer
7813         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7814         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7815         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7816     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7817         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7818         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7819         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7820         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7821         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7822         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7823         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7824         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7825         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7826         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7827         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7828         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7829         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7830         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7831         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7832         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7833         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7834         initial atomic positions among energetically and structurally
7835         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7836         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7837         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7838         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7839         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7840         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7841         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7842         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7843     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7844 }
7845
7846 @article { walton86,
7847     author = AJWalton,
7848     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7849         resolution limit",
7850     year = 1986,
7851     journal = EJP,
7852     volume = 7,
7853     number = 1,
7854     pages = "62--63",
7855     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7856 }
7857
7858 @article { watanabe05,
7859     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7860     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7861         processes: a review",
7862     year = 2005,
7863     journal = JP:CM,
7864     volume = 17,
7865     number = 19,
7866     pages = "R607--R636",
7867     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7868     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7869     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7870     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7871         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7872         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7873         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7874         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7875         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7876         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7877         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7878         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7879         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7880         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7881         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7882         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7883         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7884         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7885         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7886         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7887         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7888         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7889         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7890         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7891         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7892         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7893         (Rouse and reptation mechanisms).",
7894     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7895 }
7896
7897 @article { wiita06,
7898     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7899     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7900         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7901     year = 2006,
7902     journal = PNAS,
7903     volume = 103,
7904     number = 19,
7905     pages = "7222--7227",
7906     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7907     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7908     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7909     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7910         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7911         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7912         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7913         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7914         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7915         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7916         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7917         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7918         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7919         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7920         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7921         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7922         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7923         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7924         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7925         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7926         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7927         bond lengthening will be force-dependent."
7928 }
7929
7930 @article { wilcox05,
7931     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7932         AMatouschek,
7933     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7934     year = 2005,
7935     journal = PNAS,
7936     volume = 102,
7937     number = 43,
7938     pages = "15435--15440",
7939     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7940     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7941     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7942     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7943         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7944         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7945         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7946         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7947         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7948         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7949         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7950         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7951         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7952         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7953         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7954         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7955         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7956         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7957         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7958         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7959         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7960         as by the properties of the targeting sequence."
7961 }
7962
7963 @article { wolfsberg01,
7964     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7965     title = "Guide to the draft human genome.",
7966     year = 2001,
7967     month = feb,
7968     day = 15,
7969     journal = NAT,
7970     volume = 409,
7971     number = 6822,
7972     pages = "824--826",
7973     issn = "0028-0836",
7974     doi = "10.1038/35057000",
7975     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7976     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7977     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7978         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7979         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7980     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7981         function and evolution of the human genome. These include examining the
7982         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7983         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7984         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7985         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7986         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7987         to weave together these disparate types of data to produce the
7988         information infrastructure needed to support the next generation of
7989         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7990         sources of information about the human genome and how modern
7991         information technology, in particular the internet, allows us to link
7992         them together."
7993 }
7994
7995 @article { wu04,
7996     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7997     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7998         least squares method",
7999     year = 2004,
8000     month = oct,
8001     day = 25,
8002     journal = AMC,
8003     volume = 158,
8004     number = 1,
8005     pages = "133--147",
8006     issn = "0096-3003",
8007     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
8008     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
8009     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
8010         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
8011     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
8012         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
8013         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
8014         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
8015         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
8016         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
8017         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
8018         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
8019         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
8020         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
8021         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
8022         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
8023 }
8024
8025 @article { yang00,
8026     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
8027         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
8028         and "# CBustamante,
8029     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
8030         lysozyme",
8031     year = 2000,
8032     journal = PNAS,
8033     volume = 97,
8034     number = 1,
8035     pages = "139--144",
8036     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
8037     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
8038     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
8039 }
8040
8041 @article { yang06,
8042     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
8043     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
8044         the atomic force microscope",
8045     collaboration = "",
8046     year = 2006,
8047     journal = RSI,
8048     volume = 77,
8049     number = 6,
8050     pages = 063701,
8051     numpages = 5,
8052     publisher = AIP,
8053     eid = 063701,
8054     doi = "10.1063/1.2204580",
8055     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
8056     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
8057         heat sinks",
8058     note = "Introduces our temperature control system",
8059     project = "Energy Landscape Roughness"
8060 }
8061
8062 @article { yu06,
8063     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
8064     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
8065     year = 2006,
8066     journal = PNAS,
8067     volume = 103,
8068     number = 46,
8069     pages = "17331--17336",
8070     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
8071     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
8072     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
8073     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
8074         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
8075         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
8076         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
8077         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
8078         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
8079         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
8080         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
8081         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
8082         integrations, because telomeres in different cells are elongated
8083         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
8084         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
8085         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
8086         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
8087         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
8088         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
8089         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
8090         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
8091         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
8092         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
8093         species."
8094 }
8095
8096 @article { zhao06,
8097     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
8098         NScherer #" and "# WHoff,
8099     title = "Single-molecule detection of structural changes during
8100         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
8101     year = 2006,
8102     journal = PNAS,
8103     volume = 103,
8104     number = 31,
8105     pages = "11561--11566",
8106     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
8107     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
8108     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
8109     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
8110         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
8111         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
8112         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
8113         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
8114         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
8115         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
8116         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
8117         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
8118         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
8119         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
8120         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
8121         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
8122         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
8123         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
8124         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
8125         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
8126         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
8127         addition, the results have profound implications for the molecular
8128         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
8129         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
8130 }
8131
8132 @article { zhuang06,
8133     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
8134     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
8135         folding investigation",
8136     year = 2006,
8137     journal = PNAS,
8138     volume = 103,
8139     number = 50,
8140     pages = "18934--18938",
8141     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8142     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8143     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8144     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8145         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8146         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8147         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8148         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8149         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8150         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8151         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8152         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8153         structures indistinguishable by NMR."
8154 }
8155
8156 @article { zinober02,
8157     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8158         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8159     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8160         and the supramolecular scaffold",
8161     year = 2002,
8162     month = dec,
8163     journal = PS,
8164     volume = 11,
8165     number = 12,
8166     pages = "2759--2765",
8167     issn = "0961-8368",
8168     doi = "10.1110/ps.0224602",
8169     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8170     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8171     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8172         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8173     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8174         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8175         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8176         the basis of competition between two effects, that of the changing
8177         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8178         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8179         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8180         verify these observations. The results are confirmed using an
8181         analytical model based on transition state theory. The model and
8182         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8183         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8184         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8185         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8186         proteins have important consequences for our understanding of natural
8187         proteins that have evolved to withstand force.",
8188     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8189         unfolding force.",
8190     project = "sawtooth simulation"
8191 }
8192
8193 @article { zwanzig92,
8194     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8195     title = "Levinthal's paradox.",
8196     year = 1992,
8197     month = jan,
8198     day = 01,
8199     journal = PNAS,
8200     volume = 89,
8201     number = 1,
8202     pages = "20--22",
8203     issn = "0027-8424",
8204     eprint =
8205         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8206         df",
8207     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8208     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8209     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8210         a protein by a random search among all possible configurations can take
8211         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8212         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8213         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8214         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8215         to a biologically significant size."
8216 }
8217
8218 @article { hong10,
8219   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8220                  #" and "# GYang,
8221   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8222                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8223                  probes.",
8224   journal =      BIOSENSE,
8225   year =         2010,
8226   month =        oct,
8227   day =          15,
8228   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8229                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8230                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8231                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8232                  130024, PR China.",
8233   volume =       26,
8234   number =       2,
8235   pages =        "918--922",
8236   keywords =     "Biosensing Techniques",
8237   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8238   keywords =     "Equipment Design",
8239   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8240   keywords =     "Immunoassay",
8241   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8242   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8243   keywords =     "Zinc Oxide",
8244   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8245                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8246                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8247                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8248                  rapidly be separated and purified with a commercial
8249                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8250                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8251                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8252                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8253                  High specificity and selectivity of the assay were
8254                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8255                  and the boundary layer effects had a great influence on
8256                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8257                  probes using an external magnetic field can enhance the
8258                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8259                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8260                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8261                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8262                  semiconductor shows significant value for potential
8263                  applications in biomedicine, food safety, and
8264                  environmental defence.",
8265   ISSN =         "1873-4235",
8266   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8267   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8268   language =     "eng",
8269 }
8270
8271 @article { zhao10,
8272   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8273                  HFJi #" and "# JXi,
8274   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8275                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8276   journal =      BIOTECH,
8277   year =         2010,
8278   month =        sep,
8279   day =          01,
8280   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8281                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8282   volume =       107,
8283   number =       1,
8284   pages =        "190--194",
8285   keywords =     "Cellulose",
8286   keywords =     "Computer Systems",
8287   keywords =     "Equipment Design",
8288   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8289   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8290   keywords =     "Molecular Conformation",
8291   keywords =     "Nanotechnology",
8292   keywords =     "Transducers",
8293   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8294                  researchers from achieving the molecular-level
8295                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8296                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8297                  the crystal structure on the surface region of
8298                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8299                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8300                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8301                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8302                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8303                  analyze and understand these steps is instrumental in
8304                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8305                  cellulase. In this communication, we report an
8306                  innovative application of the microcantilever technique
8307                  for a real-time assessment of the morphological change
8308                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8309                  This sensitive nanomechanical approach to define
8310                  changes in surface structure of cellulose has the
8311                  potential to permit a real-time assessment of the
8312                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8313                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8314                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8315                  hydrolysis of cellulose.",
8316   ISSN =         "1097-0290",
8317   doi =          "10.1002/bit.22754",
8318   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8319   language =     "eng",
8320 }
8321
8322 @article { liu10,
8323   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8324   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8325                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8326                  force microscope.",
8327   journal =      RSI,
8328   year =         2010,
8329   month =        jun,
8330   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8331                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8332   volume =       81,
8333   number =       6,
8334   pages =        "063703",
8335   keywords =     "Algorithms",
8336   keywords =     "Artifacts",
8337   keywords =     "Macromolecular Substances",
8338   keywords =     "Mechanical Processes",
8339   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8340   keywords =     "Models, Theoretical",
8341   keywords =     "Motion",
8342   keywords =     "Protein Folding",
8343   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8344   keywords =     "Viscosity",
8345   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8346                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8347                  manipulation experiments using the atomic force
8348                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8349                  force in these experiments because of its motion
8350                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8351                  superimposes onto the force generated by the
8352                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8353                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8354                  the motions of the cantilever and the liquid in
8355                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8356                  a novel model to treat the viscous drag on the
8357                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8358                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8359                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8360                  force was measured under both conditions and the
8361                  results were used to correct the viscous drag induced
8362                  errors from the experimental data. The method will be
8363                  useful for many other cantilever based techniques,
8364                  especially when high viscosity and high cantilever
8365                  speed are involved.",
8366   ISSN =         "1089-7623",
8367   doi =          "10.1063/1.3436646",
8368   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8369   language =     "eng",
8370 }
8371
8372 @phdthesis { roman12,
8373   author = MRoman,
8374   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8375     forces of proteins",
8376   school = Drexel,
8377   year = 2012,
8378   month = may,
8379   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8380   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8381   keywords = "Physics",
8382   keywords = "Biophysics",
8383   keywords = "Protein folding",
8384   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8385     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8386     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8387     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8388     much is already known about molecular crowding, it is not well
8389     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8390     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8391     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8392     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8393     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8394     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8395     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8396     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8397     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8398     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8399     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8400     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8401     increased when a high concentration of crowder molecules were
8402     added to the buffer solution and that the maximum force required
8403     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8404     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8405     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8406     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8407     also affected. These effects were most notable when the size of
8408     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8409     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8410     change when crowders were added to the solution. The effect of
8411     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8412     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8413     which was completely convincing at describing the results. It can
8414     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8415     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8416     experimental data.",
8417   language = "eng",
8418 }
8419
8420 @article { measey09,
8421   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8422                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8423   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8424                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8425                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8426   journal =      JACS,
8427   year =         2009,
8428   month =        dec,
8429   day =          30,
8430   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8431                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8432                  USA.",
8433   volume =       131,
8434   number =       51,
8435   pages =        "18218--18219",
8436   keywords =     "Amyloid",
8437   keywords =     "Circular Dichroism",
8438   keywords =     "Dimerization",
8439   keywords =     "Oligopeptides",
8440   keywords =     "Peptides",
8441   keywords =     "Protein Conformation",
8442   keywords =     "Tyrosine",
8443   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8444                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8445                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8446                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8447                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8448                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8449                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8450                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8451                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8452                  fibril solution shows CD in the region associated with
8453                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8454                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8455                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8456                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8457                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8458                  peptide. It is speculated that interactions between the
8459                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8460                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8461                  interactions) are responsible for the stabilization of
8462                  the resulting fibrils. These results offer
8463                  considerations and insight regarding the de novo design
8464                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8465                  biotechnological applications and highlight the
8466                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8467                  formation.",
8468   ISSN =         "1520-5126",
8469   doi =          "10.1021/ja908324m",
8470   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8471   language =     "eng",
8472 }
8473
8474 @article { shan09,
8475   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8476                  #" and "# GYang,
8477   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8478                  Raman scattering for protein detection.",
8479   journal =      JPC:B,
8480   year =         2009,
8481   month =        feb,
8482   day =          05,
8483   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8484                  Materials Research, Northeast Normal University,
8485                  Changchun 130024, P. R. China.",
8486   volume =       113,
8487   number =       5,
8488   pages =        "1468--1472",
8489   keywords =     "Animals",
8490   keywords =     "Gold",
8491   keywords =     "Humans",
8492   keywords =     "Immunoglobulin G",
8493   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8494   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8495   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8496   keywords =     "Zinc Oxide",
8497   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8498                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8499                  A probe for the target protein was constructed by
8500                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8501                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8502                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8503                  first antibody, which could be specifically recognized
8504                  by target protein, was attached to a solid silicon
8505                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8506                  recognize and bind to the complex of the target protein
8507                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8508                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8509                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8510   ISSN =         "1520-6106",
8511   doi =          "10.1021/jp8046032",
8512   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8513   language =     "eng",
8514 }
8515
8516 @article { yuan08,
8517   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8518                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8519                  GYang,
8520   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8521                  mechanical stability of protein molecules.",
8522   journal =      PS,
8523   year =         2008,
8524   month =        dec,
8525   day =          09,
8526   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8527                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8528   volume =       17,
8529   number =       12,
8530   pages =        "2156--2166",
8531   keywords =     "Circular Dichroism",
8532   keywords =     "Dextrans",
8533   keywords =     "Kinetics",
8534   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8535   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8536   keywords =     "Protein Folding",
8537   keywords =     "Protein Stability",
8538   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8539   keywords =     "Thermodynamics",
8540   keywords =     "Ubiquitin",
8541   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8542                  cellular environments, can significantly affect the
8543                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8544                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8545                  (AFM) was used to investigate the effects of
8546                  macromolecular crowding on the forces required to
8547                  unfold individual protein molecules. It was found that
8548                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8549                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8550                  molecules. The average unfolding force increased from
8551                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8552                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8553                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8554                  effects of macromolecular crowding on the native and
8555                  transition states of the protein molecule by applying
8556                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8557                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8558                  force. The experimental results and interpretation
8559                  presented could have wide implications for the many
8560                  proteins that experience mechanical stresses and
8561                  perform mechanical functions in the crowded environment
8562                  of the cell.",
8563   ISSN =         "1469-896X",
8564   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8565   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8566   language =     "eng",
8567 }
8568
8569 @article { liu08,
8570   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8571                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8572   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8573                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8574                  scattering.",
8575   journal =      JPC:B,
8576   year =         2008,
8577   month =        may,
8578   day =          22,
8579   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8580                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8581                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8582                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8583   volume =       112,
8584   number =       20,
8585   pages =        "6484--6489",
8586   keywords =     "Base Sequence",
8587   keywords =     "DNA",
8588   keywords =     "Gold",
8589   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8590   keywords =     "Nanocomposites",
8591   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8592   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8593   keywords =     "Zinc Oxide",
8594   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8595                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8596                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8597                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8598                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8599                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8600                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8601                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8602                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8603                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8604                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8605                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8606                  detection limit is at least 1 fM.",
8607   ISSN =         "1520-6106",
8608   doi =          "10.1021/jp710399d",
8609   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8610   language =     "eng",
8611 }
8612
8613 @article { guo08,
8614   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8615                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8616                  QLu #" and "# YWei,
8617   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8618                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8619   journal =      CHEM,
8620   year =         2008,
8621   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8622                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8623   volume =       14,
8624   number =       9,
8625   pages =        "2909--2917",
8626   keywords =     "Aniline Compounds",
8627   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8628   keywords =     "Electrochemistry",
8629   keywords =     "Hydrolysis",
8630   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8631   keywords =     "Molecular Structure",
8632   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8633   keywords =     "Particle Size",
8634   keywords =     "Porosity",
8635   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8636   keywords =     "Surface Properties",
8637   keywords =     "Thermogravimetry",
8638   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8639   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8640                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8641                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8642                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8643                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8644                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8645                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8646                  source in the co-condensation with tetraethyl
8647                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8648                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8649                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8650                  the structure-directing template and acetone as the
8651                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8652                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8653                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8654                  The resultant mesoporous organosilica were
8655                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8656                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8657                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8658                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8659                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8660                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8661                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8662                  with increasing loading of organic bridges, the
8663                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8664                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8665                  electroactivities for samples with higher concentration
8666                  of the incorporated TSU units.",
8667   ISSN =         "0947-6539",
8668   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8669   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8670   language =     "eng",
8671 }
8672
8673 @article { li07,
8674   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8675   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8676                  vapor deposition.",
8677   journal =      LANG,
8678   year =         2007,
8679   month =        jul,
8680   day =          31,
8681   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8682                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8683                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8684   volume =       23,
8685   number =       16,
8686   pages =        "8522--8525",
8687   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8688   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8689   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8690   keywords =     "Polymers",
8691   keywords =     "Surface Properties",
8692   keywords =     "Volatilization",
8693   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8694                  to study the chain folding behavior of polymer single
8695                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8696                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8697                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8698                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8699                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8700                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8701                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8702                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8703                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8704                  force microscopy were used to study the nanoscale
8705                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8706                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8707                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8708                  that this unique method offers a facile means to
8709                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8710   ISSN =         "0743-7463",
8711   doi =          "10.1021/la700480z",
8712   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8713   language =     "eng",
8714 }
8715
8716 @article { su06,
8717   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8718   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8719                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8720                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8721   journal =      FEBS,
8722   year =         2006,
8723   month =        jul,
8724   day =          24,
8725   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8726                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8727   volume =       580,
8728   number =       17,
8729   pages =        "4136--4142",
8730   keywords =     "Acetylcysteine",
8731   keywords =     "Animals",
8732   keywords =     "DNA Damage",
8733   keywords =     "Humans",
8734   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8735   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8736   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8737   keywords =     "Plasmids",
8738   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8739                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8740                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8741                  Those radicals are known to induce various lesions in
8742                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8743                  These lesions have been implicated in a variety of
8744                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8745                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8746                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8747                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8748                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8749                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8750                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8751                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8752                  radicals, indicating the development of double-strand
8753                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8754                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8755                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8756                  conditions of the experiments, NAC was found to
8757                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8758   ISSN =         "0014-5793",
8759   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8760   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8761   language =     "eng",
8762 }
8763
8764 @article { lli06,
8765   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8766                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8767                  JSpanier #" and "# CYLi,
8768   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8769                  using physical vapor deposition.",
8770   journal =      NANO,
8771   year =         2006,
8772   month =        may,
8773   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8774                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8775                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8776   volume =       6,
8777   number =       5,
8778   pages =        "1007--1012",
8779   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8780   keywords =     "Nanotechnology",
8781   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8782   keywords =     "Polyethylenes",
8783   keywords =     "Volatilization",
8784   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8785                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8786                  scientific and technological points of view. In this
8787                  letter, we report using a facile physical vapor
8788                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8789                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8790                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8791                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8792                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8793                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8794                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8795                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8796                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8797                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8798                  thin layer of PE, was captured successfully by
8799                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8800                  substrate, and was observed using high-resolution
8801                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8802                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8803                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8804                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8805                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8806                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8807                  nanodevice applications.",
8808   ISSN =         "1530-6984",
8809   doi =          "10.1021/nl060276q",
8810   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8811   language =     "eng",
8812 }
8813
8814 @article{ kuhn05,
8815   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8816   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8817     single-molecule force spectroscopy data.},
8818   year = 2005,
8819   month = may,
8820   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8821              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8822   journal = JMicro,
8823   volume = 218,
8824   number = 2,
8825   pages = {125--132},
8826   ISSN = {0022-2720},
8827   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8828   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8829   language = {eng},
8830   keywords = {Algorithms},
8831   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8832   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8833   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8834   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8835   keywords = {Protein Folding},
8836   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8837   keywords = {Software},
8838   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8839     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8840     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8841     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8842     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8843     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8844     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8845     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8846     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8847     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8848     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8849     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8850     software and algorithms to analyse large numbers of force
8851     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8852     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8853     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8854     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8855     our software by analysing force spectra that were recorded by
8856     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8857     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8858     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8859     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8860     software is based on the programming language C++, the GNU
8861     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8862     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8863   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8864 }
8865
8866 @article{ janovjak05,
8867   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8868   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8869     force measurements.},
8870   year = 2005,
8871   month = feb,
8872   day = 15,
8873   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8874              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8875   journal = EBJ,
8876   volume = 34,
8877   number = 1,
8878   pages = {91--96},
8879   issn = {0175-7571},
8880   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8881   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8882   language = {eng},
8883   keywords = {Algorithms},
8884   keywords = {Computer Simulation},
8885   keywords = {Elasticity},
8886   keywords = {Microfluidics},
8887   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8888   keywords = {Models, Chemical},
8889   keywords = {Models, Molecular},
8890   keywords = {Physical Stimulation},
8891   keywords = {Protein Binding},
8892   keywords = {Proteins},
8893   keywords = {Stress, Mechanical},
8894   keywords = {Viscosity},
8895   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8896     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8897     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8898     the dynamic strength of the system is probed at different force
8899     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8900     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8901     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8902     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8903     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8904     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8905     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8906     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8907     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8908     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8909     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8910     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8911     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8912     pulling speed.},
8913 }
8914
8915 @article{ sandal08,
8916   author = MSandal #" and "# FValle #" and "# ITessari #" and "#
8917     SMammi #" and "# EBergantino #" and "# FMusiani #" and "#
8918     MBrucale #" and "# LBubacco #" and "# BSamori,
8919   title = {Conformational Equilibria in Monomeric $\alpha$-Synuclein
8920     at the Single-Molecule Level},
8921   year = 2008,
8922   month = jan,
8923   address = {Department of Biochemistry G. Moruzzi,
8924              University of Bologna, Bologna, Italy.},
8925   journal = PLOS:BIO,
8926   volume = 6,
8927   number = 1,
8928   pages = {e6},
8929   issn = {1545-7885},
8930   doi = {10.1371/journal.pbio.0060006},
8931   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18198943},
8932   language = {eng},
8933   keywords = {Buffers},
8934   keywords = {Circular Dichroism},
8935   keywords = {Copper},
8936   keywords = {Entropy},
8937   keywords = {Models, Molecular},
8938   keywords = {Molecular Sequence Data},
8939   keywords = {Mutation},
8940   keywords = {Protein Structure, Secondary},
8941   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
8942   keywords = {alpha-Synuclein},
8943   abstract = {Human $\alpha$-Synuclein ($\alpha$Syn) is a natively
8944     unfolded protein whose aggregation into amyloid fibrils is
8945     involved in the pathology of Parkinson disease.  A full
8946     comprehension of the structure and dynamics of early intermediates
8947     leading to the aggregated states is an unsolved problem of
8948     essential importance to researchers attempting to decipher the
8949     molecular mechanisms of $\alpha$Syn aggregation and formation of
8950     fibrils.  Traditional bulk techniques used so far to solve this
8951     problem point to a direct correlation between $\alpha$Syn's unique
8952     conformational properties and its propensity to aggregate, but
8953     these techniques can only provide ensemble-averaged information
8954     for monomers and oligomers alike.  They therefore cannot
8955     characterize the full complexity of the conformational equilibria
8956     that trigger the aggregation process.  We applied atomic force
8957     microscopy-based single-molecule mechanical unfolding methodology
8958     to study the conformational equilibrium of human wild-type and
8959     mutant $\alpha$Syn.  The conformational heterogeneity of monomeric
8960     $\alpha$Syn was characterized at the single-molecule level.  Three
8961     main classes of conformations, including disordered and
8962     ``$\beta$-like'' structures, were directly observed and quantified
8963     without any interference from oligomeric soluble forms.  The
8964     relative abundance of the ``$\beta$-like'' structures
8965     significantly increased in different conditions promoting the
8966     aggregation of $\alpha$Syn: the presence of \Cu, the pathogenic
8967     A30P mutation, and high ionic strength.  This methodology can
8968     explore the full conformational space of a protein at the
8969     single-molecule level, detecting even poorly populated conformers
8970     and measuring their distribution in a variety of biologically
8971     important conditions.  To the best of our knowledge, we present
8972     for the first time evidence of a conformational equilibrium that
8973     controls the population of a specific class of monomeric
8974     $\alpha$Syn conformers, positively correlated with conditions
8975     known to promote the formation of aggregates.  A new tool is thus
8976     made available to test directly the influence of mutations and
8977     pharmacological strategies on the conformational equilibrium of
8978     monomeric $\alpha$Syn.},
8979 }
8980
8981 @article{ sandal09,
8982   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8983     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8984   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8985   journal = BIOINFO,
8986   year = 2009,
8987   month = jun,
8988   day = 01,
8989   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8990              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8991   volume = 25,
8992   number = 11,
8993   pages = "1428--1430",
8994   keywords = "Algorithms",
8995   keywords = "Computational Biology",
8996   keywords = "Internet",
8997   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8998   keywords = "Proteome",
8999   keywords = "Proteomics",
9000   keywords = "Software",
9001   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
9002     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
9003     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
9004     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
9005     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
9006     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
9007     analysis. Specific features and support for file formats are coded
9008     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
9009     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
9010     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
9011     Software and documentation are available at
9012     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
9013     the GNU Lesser General Public License.",
9014   ISSN = "1367-4811",
9015   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
9016   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
9017   language = "eng",
9018 }
9019
9020 @article{ materassi09,
9021   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
9022     GZuccheri #" and "# BSamori,
9023   title = {An open source/real-time atomic force microscope
9024     architecture to perform customizable force spectroscopy
9025     experiments},
9026   year = 2009,
9027   month = aug,
9028   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
9029              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
9030              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
9031   journal = RSI,
9032   volume = 80,
9033   number = 8,
9034   pages = 084301,
9035   issn = "1089-7623",
9036   doi = "10.1063/1.3194046",
9037   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
9038   language = "eng",
9039   keywords = {Algorithms},
9040   keywords = {Animals},
9041   keywords = {Calibration},
9042   keywords = {Gold},
9043   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9044   keywords = {Muscle Proteins},
9045   keywords = {Myocardium},
9046   keywords = {Optics and Photonics},
9047   keywords = {Ownership},
9048   keywords = {Protein Kinases},
9049   keywords = {Software},
9050   keywords = {Spectrum Analysis},
9051   keywords = {Time Factors},
9052   abstract = {We describe the realization of an atomic force
9053     microscope architecture designed to perform customizable
9054     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
9055     contributions are given by the software implementation platform
9056     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
9057     point of view, by the implementation of hard real-time control
9058     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
9059     estimate the optical lever constant are described as well. The
9060     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
9061     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
9062     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
9063     particular, we show how such a system has been employed to obtain
9064     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
9065     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
9066     already studied using the same methodologies are provided in order
9067     to show the reliability of the measure system.},
9068   note = {Although this paper claims to present an open source
9069     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
9070     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
9071 }
9072
9073 @article{ aioanei11,
9074   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
9075   title = {Open source platform for the execution and analysis of
9076     mechanical refolding experiments.},
9077   year = 2011,
9078   month = feb,
9079   day = 1,
9080   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
9081              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
9082              aioaneid@gmail.com},
9083   journal = BIOINFO,
9084   volume = 27,
9085   number = 3,
9086   pages = {423--425},
9087   issn = {1367-4811},
9088   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
9089   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
9090   language = {eng},
9091   keywords = {Computational Biology},
9092   keywords = {Kinetics},
9093   keywords = {Protein Denaturation},
9094   keywords = {Protein Refolding},
9095   keywords = {Software},
9096   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
9097     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
9098     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
9099     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
9100     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
9101     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
9102     because mechanical protein refolding studies are more technically
9103     challenging.},
9104   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
9105     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
9106     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
9107     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
9108     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
9109     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
9110     Selenium does for web browsers). See the
9111     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
9112     support for automatic velocity clamp analysis.},
9113 }
9114
9115 @article{ benedetti11,
9116   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
9117     SKSekatskii #" and "# GDietler,
9118   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
9119     multimodular proteins: theory and experiments.},
9120   year = 2011,
9121   month = sep,
9122   day = 21,
9123   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
9124              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
9125              Lausanne, Switzerland.},
9126   journal = BPJ,
9127   volume = 101,
9128   number = 6,
9129   pages = {1504--1512},
9130   issn = {1542-0086},
9131   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
9132   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
9133   language = {eng},
9134   keywords = {Kinetics},
9135   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9136   keywords = {Models, Molecular},
9137   keywords = {Monte Carlo Method},
9138   keywords = {Protein Unfolding},
9139   keywords = {Stochastic Processes},
9140   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
9141     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
9142     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
9143     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
9144     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
9145     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
9146     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
9147     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
9148     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
9149     unfolding. It is tested and validated in both
9150     theoretical/computational contexts (based on stochastic
9151     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
9152     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
9153     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
9154     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
9155     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
9156     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
9157     be aptly circumvented by the proposed approach.},
9158 }
9159
9160 @phdthesis{ benedetti12,
9161   author = FBenedetti,
9162   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
9163     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
9164   year = 2012,
9165   address = {Lausanne},
9166   affiliation = {EPFL},
9167   doctoral = {EDPY},
9168   pagecount = {153},
9169   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
9170   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
9171   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
9172   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
9173     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
9174     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
9175     for force spectroscopy},
9176   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
9177     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
9178     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
9179     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
9180     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
9181     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
9182     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
9183     extension curve in separate groups and then analyze these groups
9184     considering their position in the force curves. In fact in a
9185     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
9186     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
9187     effect yields to a linear dependence of the most probable
9188     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
9189     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
9190     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
9191     topic we continue with non kinetic methods that, using the
9192     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
9193     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
9194     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
9195     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
9196     to be introduced to understand the various simulations done. In
9197     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
9198     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
9199     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
9200     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
9201     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
9202     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
9203     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9204     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9205     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9206     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9207     model where a more explicit form of the potential is
9208     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9209     potential on the applied force at the minimum and at the
9210     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9211     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9212     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9213     (that are the second local derivative of the interacting energy
9214     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9215     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9216     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9217     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9218     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9219     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9220     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9221     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9222     length of the protein. However, length that could be associated
9223     with dimers and trymers are also present in this
9224     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9225     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9226     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9227     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9228     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9229     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9230     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9231     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9232     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9233     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9234     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9235     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9236     handles, we are able to extract the information of the interaction
9237     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9238     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9239     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9240     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9241     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9242     the most used, however the autocorrelation should give
9243     approximately the same information. The parameters obtained are
9244     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9245     are needed to interpret the results. The results of these two
9246     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9247     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9248     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9249     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9250     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9251     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9252     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9253     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9254     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9255     information that, using the standard technique would be difficult
9256     (or even impossible) to obtain.},
9257 }
9258
9259 @article{ kempe85,
9260   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9261     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9262     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9263   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9264     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9265   journal = GENE,
9266   year = 1985,
9267   volume = 39,
9268   number = "2-3",
9269   pages = "239--245",
9270   keywords = "Cloning, Molecular",
9271   keywords = "Cyanogen Bromide",
9272   keywords = "DNA, Recombinant",
9273   keywords = "Escherichia coli",
9274   keywords = "Gene Expression Regulation",
9275   keywords = "Genetic Vectors",
9276   keywords = "Humans",
9277   keywords = "Molecular Weight",
9278   keywords = "Peptide Fragments",
9279   keywords = "Plasmids",
9280   keywords = "Substance P",
9281   keywords = "beta-Galactosidase",
9282   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9283     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9284     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9285     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9286     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9287     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9288     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9289     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9290     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9291     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9292     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9293     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9294     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9295     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9296     and chemical methods.",
9297   ISSN = "0378-1119",
9298   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9299   language = "eng",
9300 }
9301
9302 @article{ honda08,
9303   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9304   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9305     and thiophene on gold surface",
9306   journal = JP:CON,
9307   volume = 100,
9308   number = 5,
9309   pages = "052071",
9310   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9311   year = 2008,
9312   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9313     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9314     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9315     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9316     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9317     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9318     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9319     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9320     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9321     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9322     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9323     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9324     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9325     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9326     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9327     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9328     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9329     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9330     substrate.",
9331 }
9332
9333 @article{ ulman96,
9334   author = AUlman,
9335   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9336   journal = CHEMREV,
9337   year = 1996,
9338   month = jun,
9339   day = 20,
9340   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9341     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9342     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9343     New York 11201.",
9344   volume = 96,
9345   number = 4,
9346   pages = "1533--1554",
9347   ISSN = "1520-6890",
9348   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9349   language = "eng",
9350 }
9351
9352 @article{ hager02,
9353   author = GHager #" and "# ABrolo,
9354   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9355     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9356     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9357     electrode",
9358   journal = JEChem,
9359   volume = "550--551",
9360   number = 0,
9361   pages = "291--301",
9362   year = 2003,
9363   issn = "1572-6657",
9364   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9365   url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9366   keywords = "Thiol",
9367   keywords = "Disulfide",
9368   keywords = "Thiol adsorption",
9369   keywords = "Self-assembled monolayers",
9370   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9371   keywords = "Cysteine",
9372   keywords = "Cystine",
9373   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9374     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9375     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9376     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9377     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9378     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9379     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9380     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9381     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9382     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9383     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9384     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9385     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9386     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9387     employed to determine the surface coverage of the different
9388     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9389     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9390     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9391     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9392     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9393     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9394     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9395     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9396     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9397     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9398     equivalents) for L and D--L cystine.",
9399 }
9400
9401 @phdthesis{ ma10,
9402   author = LMa,
9403   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9404   school = UTMB,
9405   year = 2010,
9406   month = aug,
9407   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9408   keywords = "ADPKD",
9409   keywords = "Polycystin-1",
9410   keywords = "Missense mutations",
9411   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9412   keywords = "Osmolyte",
9413   keywords = "Mechanosensor",
9414   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9415     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9416     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9417     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9418     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9419     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9420     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9421     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9422     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9423     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9424     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9425     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9426     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9427     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9428     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9429     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9430     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9431     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9432     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9433     domains. Several missense mutations were found to alter the
9434     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9435     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9436     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9437     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9438     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9439     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9440     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9441     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9442     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9443     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9444     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9445     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9446     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9447     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9448   language = "eng",
9449 }
9450
9451 @article{ sundberg03,
9452   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9453     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9454     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9455   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9456     function and nanotechnology applications.",
9457   journal = ABioChem,
9458   year = 2003,
9459   month = dec,
9460   day = 01,
9461   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9462     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9463   volume = 323,
9464   number = 1,
9465   pages = "127--138",
9466   keywords = "Actomyosin",
9467   keywords = "Adsorption",
9468   keywords = "Animals",
9469   keywords = "Collodion",
9470   keywords = "Kinetics",
9471   keywords = "Methods",
9472   keywords = "Movement",
9473   keywords = "Nanotechnology",
9474   keywords = "Rabbits",
9475   keywords = "Silicon",
9476   keywords = "Surface Properties",
9477   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9478   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9479     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9480     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9481     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9482     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9483     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9484     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9485     resists. We have found that surfaces derivatized with
9486     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9487     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9488     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9489     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9490     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9491     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9492     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9493     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9494     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9495     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9496     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9497     ordinary in /vitro motility assay.",
9498   ISSN = "0003-2697",
9499   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9500   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9501   language = "eng",
9502 }
9503
9504 @article{ itoh04,
9505   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9506     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9507     KKinosita,
9508   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9509   journal = NAT,
9510   year = 2004,
9511   month = jan,
9512   day = 29,
9513   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9514     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9515     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9516   volume = 427,
9517   number = 6973,
9518   pages = "465--468",
9519   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9520   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9521   keywords = "Bacillus",
9522   keywords = "Catalysis",
9523   keywords = "Glass",
9524   keywords = "Magnetics",
9525   keywords = "Microchemistry",
9526   keywords = "Microspheres",
9527   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9528   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9529   keywords = "Rotation",
9530   keywords = "Torque",
9531   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9532     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9533     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9534     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9535     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9536     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9537     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9538     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9539     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9540     biological systems. Here we present direct evidence for the
9541     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9542     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9543     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9544     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9545     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9546     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9547     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9548     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9549     reaction far from equilibrium.",
9550   ISSN = "1476-4687",
9551   doi = "10.1038/nature02212",
9552   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9553   language = "eng",
9554 }
9555
9556 @article{ sakaki05,
9557   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9558     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9559     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9560   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9561     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9562   journal = BPJ,
9563   year = 2005,
9564   month = mar,
9565   day = 30,
9566   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9567     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9568     444-8585, Japan.",
9569   volume = 88,
9570   number = 3,
9571   pages = "2047--2056",
9572   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9573   keywords = "Hydrolysis",
9574   keywords = "Kinetics",
9575   keywords = "Microchemistry",
9576   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9577   keywords = "Nanostructures",
9578   keywords = "Protein Binding",
9579   keywords = "Protein Conformation",
9580   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9581   keywords = "Rotation",
9582   keywords = "Torque",
9583   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9584     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9585     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9586     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9587     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9588     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9589     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9590     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9591     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9592     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9593     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9594     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9595     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9596     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9597     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9598     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9599     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9600     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9601     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9602     regular rotations, indicative of the appearance of another
9603     reaction scheme.",
9604   ISSN = "0006-3495",
9605   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9606   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9607   language = "eng",
9608 }
9609
9610 @article{ schmidt02,
9611   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9612   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9613   journal = NANO,
9614   volume = 2,
9615   number = 11,
9616   pages = "1229--1233",
9617   year = 2002,
9618   doi = "10.1021/nl025773v",
9619   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9620   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9621   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9622     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9623     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9624     assembly yield and lifetime of these devices through
9625     identification, measurement, and improvement of weak internal
9626     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9627     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9628     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9629     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9630     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9631     to other bonds composing the hybrid device and describe
9632     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9633     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9634     robustness are discussed.",
9635 }
9636
9637 @article{ lo01,
9638   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9639   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9640     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9641   journal = LANG,
9642   volume = 17,
9643   number = 12,
9644   pages = "3741--3748",
9645   year = 2001,
9646   doi = "10.1021/la001569g",
9647   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9648   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9649   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9650     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9651     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9652     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9653     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9654     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9655     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9656     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9657     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9658     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9659     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9660     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9661     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9662     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9663     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9664     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9665     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9666     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9667     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9668     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9669     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9670     demonstrated that unbinding forces measured by different
9671     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9672     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9673     rate.",
9674   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9675 }
9676
9677 @article{ baljon96,
9678   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9679   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9680   journal = SCI,
9681   volume = 271,
9682   number = 5248,
9683   pages = "482--484",
9684   year = 1996,
9685   month = jan,
9686   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9687   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9688   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9689   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9690     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9691     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9692     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9693     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9694     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9695     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9696     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9697     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9698     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9699     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9700 }
9701
9702 @article{ fisher99a,
9703   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9704     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9705   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9706     atomic force microscopy.",
9707   journal = JPhysio,
9708   year = 1999,
9709   month = oct,
9710   day = 01,
9711   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9712     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9713   volume = "520 Pt 1",
9714   pages = "5--14",
9715   keywords = "Animals",
9716   keywords = "Extracellular Matrix",
9717   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9718   keywords = "Humans",
9719   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9720   keywords = "Polysaccharides",
9721   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9722     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9723     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9724     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9725     properties of single biological polymers.  These properties
9726     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9727     strain, including components of the extracellular matrix
9728     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9729     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9730     feature of proteins with structural and mechanical
9731     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9732     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9733     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9734     changes that could contribute to their mechanical function. The
9735     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9736     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9737     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9738     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9739     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9740     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9741     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9742     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9743     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9744     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9745     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9746     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9747     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9748     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9749     exocytosis.",
9750   ISSN = "0022-3751",
9751   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9752   language = "eng",
9753 }
9754
9755 @article{ fisher99b,
9756   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9757     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9758   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9759   journal = "Trends in biochemical sciences",
9760   year = "1999",
9761   month = oct,
9762   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9763     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9764   volume = 24,
9765   number = 10,
9766   pages = "379--384",
9767   keywords = "Entropy",
9768   keywords = "Kinetics",
9769   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9770   keywords = "Protein Binding",
9771   keywords = "Protein Folding",
9772   keywords = "Proteins",
9773   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9774     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9775     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9776     folded domains with similar structures. Protein engineering
9777     techniques have enabled the construction and expression of
9778     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9779     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9780     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9781     and refolding of individual domains as well as the study of the
9782     determinants of mechanical stability.",
9783   ISSN = "0968-0004",
9784   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9785   language = "eng",
9786 }
9787
9788 @article{ zlatanova00,
9789   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9790   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9791     atomic force microscope.",
9792   journal = PBPMB,
9793   year = 2000,
9794   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9795     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9796     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9797   volume = 74,
9798   number = "1--2",
9799   pages = "37--61",
9800   keywords = "Biophysics",
9801   keywords = "Cell Adhesion",
9802   keywords = "DNA",
9803   keywords = "Elasticity",
9804   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9805   keywords = "Polysaccharides",
9806   keywords = "Proteins",
9807   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9808   keywords = "Viscosity",
9809   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9810     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9811     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9812     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9813     their complexes. This review focuses on force measurements
9814     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9815     to the principle of action is followed by review of the types of
9816     interactions being studied, describing the main results and
9817     discussing the biological implications.",
9818   ISSN = "0079-6107",
9819   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9820   language = "eng",
9821   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9822     approach/retract features.",
9823 }
9824
9825 @article{ viani99,
9826   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9827     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9828   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9829   journal = JAP,
9830   year = 1999,
9831   volume = 86,
9832   number = 4,
9833   pages = "2258--2262",
9834   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9835     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9836     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9837     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9838     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9839     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9840     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9841     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9842     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9843     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9844     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9845     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9846     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9847   ISSN = "0021-8979",
9848   issn_online = "1089-7550",
9849   doi = "10.1063/1.371039",
9850   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9851   language = "eng",
9852 }
9853
9854 @article{ capitanio02,
9855   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9856     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9857   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9858     interference contrast signals",
9859   journal = RSI,
9860   year = 2002,
9861   volume = 73,
9862   number = 4,
9863   pages = "1687--1696",
9864   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9865     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9866     technique was performed to establish the uses and the advantages
9867     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9868     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9869     involved in the DIC technique and the noise components in the
9870     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9871     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9872   ISSN = "0034-6748",
9873   issn_online = "1089-7623",
9874   doi = "10.1063/1.1460929",
9875   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9876   language = "eng",
9877 }
9878
9879 @article{ binnig86,
9880   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9881   title = "Atomic force microscope",
9882   journal = PRL,
9883   year = 1986,
9884   month = mar,
9885   day = 03,
9886   volume = 56,
9887   number = 9,
9888   pages = "930--933",
9889   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9890     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9891     application for this concept, we introduce a new type of
9892     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9893     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9894     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9895     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9896     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9897     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9898   ISSN = "1079-7114",
9899   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9900   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9901   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9902   language = "eng",
9903   note = "Original AFM paper.",
9904 }
9905
9906 @article{ drake89,
9907   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9908     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9909     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9910   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9911     atomic force microscope},
9912   year = 1989,
9913   month = mar,
9914   day = 24,
9915   journal = SCI,
9916   volume = 243,
9917   number = 4898,
9918   pages = {1586--1589},
9919   doi = {10.1126/science.2928794},
9920   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9921   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9922   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9923     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9924     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9925     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9926     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9927     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9928     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9929     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9930     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9931     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9932     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9933     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9934     subtle details of biological processes as they occur in real
9935     time.},
9936 }
9937
9938 @article{ radmacher92,
9939   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9940   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9941     atomic force microscope},
9942   year = 1992,
9943   month = sep,
9944   day = 25,
9945   journal = SCI,
9946   volume = 257,
9947   number = 5078,
9948   pages = {1900--1905},
9949   doi = {10.1126/science.1411505},
9950   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9951   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9952   abstract ={Since its invention a few years ago, the atomic force microscope has become one of the most widely used near-field microscopes. Surfaces of hard sample are imaged routinely with atomic resolution. Soft samples, however, remain challenging. An overview is presented on the application of atomic force microscopy to organic samples ranging from thin ordered films at molecular resolution to living cells. Fundamental mechanisms of the image formation are discussed, and novel imaging modes are introduced that exploit different aspects of the tip-sample interaction for local measurements of the micromechanical properties of the sample. As examples, images of Langmuir-Blodgett films, which map the local viscoelasticity as well as the friction coefficient, are presented.},
9953 }
9954
9955 @article{ williams86,
9956   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9957   title = "Scanning thermal profiler",
9958   journal = APL,
9959   year = 1986,
9960   month = dec,
9961   day = 8,
9962   volume = 49,
9963   number = 23,
9964   pages = "1587--1589",
9965   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9966     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9967     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9968     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9969     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9970     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9971     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9972     scan. The large difference in thermal properties between air and
9973     solids makes the profiling technique essentially independent of
9974     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9975     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9976     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9977     described and the results presented.",
9978   issn = "0003-6951",
9979   issn_online = "1077-3118",
9980   doi = "10.1063/1.97288",
9981   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9982   language = "eng",
9983 }
9984
9985 @article{ meyer88,
9986   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9987   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9988   journal = APL,
9989   year = 1988,
9990   month = sep,
9991   day = 19,
9992   volume = 53,
9993   number = 12,
9994   pages = "1045--1047",
9995   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9996     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9997     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9998     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9999     performed.",
10000   issn = "0003-6951",
10001   issn_online = "1077-3118",
10002   doi = "10.1063/1.100061",
10003   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
10004   language = "eng",
10005 }
10006
10007 @book{ dijkstra70,
10008   author = EDijkstra,
10009   title = {Notes on Structured Programming},
10010   year = 1970,
10011   month = apr,
10012   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
10013   publisher = THEMath,
10014   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
10015 }
10016
10017 @article{ wirth74,
10018  author = NWirth,
10019  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
10020  journal = ACM:CSur,
10021  year = 1974,
10022  month = dec,
10023  volume = 6,
10024  number = 4,
10025  pages = {247--259},
10026  numpages = {13},
10027  issn = {0360-0300},
10028  doi = {10.1145/356635.356639},
10029  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
10030  publisher = ACM,
10031  address = {New York, NY, USA},
10032 }
10033
10034 @article{ shneiderman79,
10035   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
10036   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
10037     model and experimental results},
10038   year = 1979,
10039   journal = IJCIS,
10040   volume = 8,
10041   number = 3,
10042   pages = {219--238},
10043   issn = {0091-7036},
10044   doi = {10.1007/BF00977789},
10045   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
10046   publisher = KAPPP,
10047   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
10048     program composition; program comprehension; debugging;
10049     modification; learning; education; information processing},
10050   language = {English},
10051 }
10052
10053 @article{ hughes89,
10054   author = JHughes,
10055   title = {Why Functional Programming Matters},
10056   journal = CJ,
10057   year = 1989,
10058   volume = 32,
10059   number = 2,
10060   pages = {98--107},
10061   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
10062   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
10063   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
10064   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
10065     more important to structure it well. Well-structured software is
10066     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
10067     that can be re-used to reduce future programming
10068     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
10069     problems can be modularised. Functional languages push those
10070     limits back. In this paper we show that two features of functional
10071     languages in particular, higher-order functions and lazy
10072     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
10073     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
10074     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
10075     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
10076     modularity is the key to successful programming, functional
10077     languages are vitally important to the real world.},
10078 }
10079
10080 @article{ hilburn93,
10081  author = THilburn,
10082  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
10083  journal = ACM:SIGCSE,
10084  year = 1993,
10085  month = mar,
10086  volume = 25,
10087  number = 1,
10088  issn = {0097-8418},
10089  pages = {58--62},
10090  numpages = 5,
10091  doi = {10.1145/169073.169349},
10092  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
10093  acmid = {169349},
10094  publisher = ACM,
10095  address = {New York, NY, USA},
10096 }
10097
10098 @book{ brooks95,
10099   author = FBrooks,
10100   title = {The mythical man-month},
10101   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
10102   year = 1995,
10103   isbn = {0-201-83595-9},
10104   publisher = AW,
10105   address = {Boston, MA, USA},
10106   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
10107   note = {First published in 1975},
10108 }
10109
10110 @inproceedings{ claerbout92,
10111   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
10112   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
10113   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
10114   chapter = 161,
10115   year = 1992,
10116   pages = {601--604},
10117   doi = {10.1190/1.1822162},
10118   issn = {1052-3812},
10119   publisher = SEG,
10120   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
10121   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
10122 }
10123
10124 @incollection{ buckheit95,
10125   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
10126   title = {WaveLab and Reproducible Research},
10127   booktitle = {Wavelets and Statistics},
10128   series = {Lecture Notes in Statistics},
10129   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
10130   year = 1995,
10131   volume = 103,
10132   pages = {55--81},
10133   isbn = {978-0-387-94564-4},
10134   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10135   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10136   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
10137   publisher = SPRINGER,
10138   language = {English},
10139 }
10140
10141 @article{ schwab00,
10142   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
10143   title = {Making scientific computations reproducible},
10144   journal = CSE,
10145   year = 2000,
10146   month = {November--December},
10147   volume = 2,
10148   number = 6,
10149   pages = {61--67},
10150   doi = {10.1109/5992.881708},
10151   ISSN = {1521-9615},
10152   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
10153     computing;research and development
10154     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
10155     scientific computations;research paper;software filing
10156     system;standardized rules;Computer
10157     interfaces;Documentation;Electronic
10158     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
10159     results;Software maintenance;Software systems;Software
10160     testing;Technological innovation},
10161   abstract = {To verify a research paper's computational results,
10162     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
10163     simple software filing system for authors that lets readers easily
10164     reproduce computational results using standardized rules and
10165     commands},
10166 }
10167
10168 @article{ wilson06a,
10169   author = GWilson,
10170   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
10171   journal = AS,
10172   year = 2006,
10173   month = {January--February},
10174 }
10175
10176 @article{ wilson06b,
10177   author = GWilson ,
10178   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
10179     Code by Making Them More Productive},
10180   journal = CSE,
10181   year = 2006,
10182   month = {November--December},
10183 }
10184
10185 @article{ vandewalle09,
10186   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
10187   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
10188   journal = IEEE:SPM,
10189   year = 2009,
10190   month = may,
10191   volume = 26,
10192   number = 3,
10193   pages = {37--47},
10194   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
10195   issn = {1053-5888},
10196   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
10197   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
10198   keywords={research and development;signal processing;high-quality
10199     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
10200     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
10201     processing;Education;Programming;Reproducibility of
10202     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
10203     algorithms;Testing;Wikipedia},
10204   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10205     in a research paper? For many of our current publications, this
10206     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10207     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10208     termination procedures, and precise parameter values are often
10209     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10210     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10211     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10212     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10213     experience, it is often even worse as even we are not always able
10214     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10215     questions from colleagues about details. Following are some
10216     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10217     X. It is very completely described, however I am confused by
10218     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10219     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10220     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10221     results as described in your paper. Which values should I use for
10222     parameters Y and Z?''},
10223 }
10224
10225 @article{ aruliah12,
10226   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# NPCHong #" and "#
10227     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10228     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10229     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10230   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10231   journal = CoRR,
10232   volume = {abs/1210.0530},
10233   year = 2012,
10234   month = nov,
10235   day = 29,
10236   numpages = 6,
10237   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10238   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10239   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10240 }
10241
10242 @article{ ziegler42,
10243   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10244   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10245   journal = TASME,
10246   year = 1942,
10247   month = nov,
10248   volume = 64,
10249   pages = {759--765},
10250   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10251   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10252 }
10253
10254 @article{ cohen53,
10255   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10256   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10257   year = 1953,
10258   journal = TASME,
10259   volume = 75,
10260   pages = {827--834},
10261 }
10262
10263 @article{ wang95,
10264   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10265   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10266     cascade control loops},
10267   year = 1995,
10268   journal = CEC,
10269   volume = 132,
10270   number = 1,
10271   pages = {15--34},
10272   publisher = GordonBreach,
10273   issn = {0098-6445},
10274   doi = {10.1080/00986449508936294},
10275   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10276   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10277   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10278     controller was developed in this present study. The integral time
10279     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10280     of the time constant and dead time of the process. Only the
10281     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10282     tunable parameter in which the stable region could be
10283     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10284     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10285     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10286     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10287     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10288     systems were obtained by the least square regression method.},
10289 }
10290
10291 @article{ astrom93,
10292   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10293   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10294   journal = CEP,
10295   year = 1993,
10296   volume = 1,
10297   number = 4,
10298   pages = {699--714},
10299   issn = "0967-0661",
10300   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10301   url = "http://dx.doi.org/10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10302   keywords = {Adaptive control},
10303   keywords = {automatic tuning},
10304   keywords = {gain scheduling},
10305   keywords = {{PID} control},
10306   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10307     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10308     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10309     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10310     process models and control designs. An overview of industrial
10311     products is also presented, which includes a fairly detailed
10312     investigation of four different adaptive single-loop
10313     controllers.},
10314 }
10315
10316 @article{ ku66,
10317   author = HHKu,
10318   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10319   year = 1966,
10320   month = oct,
10321   journal = JRNBS:C,
10322   volume = {70C},
10323   number = 4,
10324   pages = {263--273},
10325   publisher = NBS,
10326   issn = {0022-4316},
10327   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10328   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10329   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10330     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10331     sum},
10332   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10333     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10334     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10335     find. In this paper an expository review of this topic is
10336     presented, particularly in the light of current practices and
10337     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10338     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10339     discussed.},
10340 }
10341
10342 @article{ livadaru03,
10343   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10344   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10345   year = 2003,
10346   month = apr,
10347   day = 25,
10348   journal = Macromol,
10349   volume = 36,
10350   number = 10,
10351   pages = {3732--3744},
10352   doi = {10.1021/ma020751g},
10353   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10354   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10355   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10356     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10357     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10358     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10359     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10360     response is independent of the persistence length and shows a
10361     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10362     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10363     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10364     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10365     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10366     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10367     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10368     present scaling results for the force response of the elastically
10369     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10370     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10371     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10372     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10373     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10374     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10375     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10376     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10377     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10378     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10379     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10380     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10381     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10382     broad force range with a single effective persistence length.},
10383   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10384     \citet{livadaru03} have
10385     \begin{equation}
10386       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10387           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10388           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10389             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10390           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10391         \end{cases}
10392     \end{equation}
10393     but the correct formula is
10394     \begin{equation}
10395       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10396           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10397           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10398             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10399           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10400         \end{cases}
10401     \end{equation}
10402     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10403     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10404     along with the fact that even with the corrected formula there is
10405     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10406     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10407     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10408     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10409     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10410     quoted the incorrect form.},
10411 }
10412
10413 @misc{ punias,
10414   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10415   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10416     Software},
10417   year = 2005,
10418   month = oct,
10419   day = 13,
10420   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10421   address = {Berlin},
10422   url = {http://punias.voila.net/},
10423 }
10424
10425 @article{ carl08,
10426   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10427   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10428     microscope: data acquisition and processing.},
10429   year = 2008,
10430   month = nov,
10431   day = 15,
10432   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10433              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10434   journal = PA,
10435   volume = 457,
10436   number = 2,
10437   pages = {551--559},
10438   issn = {0031-6768},
10439   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10440   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10441   language = {eng},
10442   keywords = {Animals},
10443   keywords = {Biomechanics},
10444   keywords = {CHO Cells},
10445   keywords = {Cricetinae},
10446   keywords = {Cricetulus},
10447   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10448   keywords = {Elastic Modulus},
10449   keywords = {Equipment Design},
10450   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10451   keywords = {Models, Biological},
10452   keywords = {Reproducibility of Results},
10453   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10454   keywords = {Transfection},
10455   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10456     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10457     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10458     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10459     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10460     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10461     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10462     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10463     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10464     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10465     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10466     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10467     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10468     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10469     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10470     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10471     (approximately $400\U{Pa}$).},
10472   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10473     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10474 }
10475
10476 @article{ struckmeier08,
10477   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10478     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10479     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10480   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10481     screening applications},
10482   year = 2008,
10483   month = sep,
10484   day = 24,
10485   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10486              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10487              Dresden, Germany},
10488   journal = NT,
10489   volume = 19,
10490   number = 38,
10491   pages = 384020,
10492   issn = {0957-4484},
10493   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10494   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10495   language = {eng},
10496   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10497     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10498     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10499     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10500     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10501     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10502     for single molecules. In addition, most experimental and
10503     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10504     developed a fully automated single-molecule force
10505     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10506     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10507     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10508     can also be automatically performed during experiments. This,
10509     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10510     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10511   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10512 }
10513
10514 @article{ andreopoulos11,
10515   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10516   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10517     force spectroscopy data},
10518   year = 2011,
10519   month = jun,
10520   day = 06,
10521   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10522              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10523              williama@biotec.tu-dresden.de},
10524   journal = AMB,
10525   volume = 6,
10526   number = 1,
10527   pages = 16,
10528   issn = {1748-7188},
10529   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10530   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10531   language = {eng},
10532   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10533     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10534     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10535     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10536     pathways. Information on protein structure, conformation,
10537     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10538     be derived.},
10539 }
10540
10541 @book{ turnbull59,
10542   editor = HWTurnbull,
10543   author = INewton,
10544   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10545   year = 1959,
10546   publisher = RSUP,
10547   volume = 1,
10548   numpages = 445,
10549   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10550   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10551     Hooke dated February 5, 1676.},
10552 }
10553
10554 @book{ whitehead11,
10555   author = ANWhitehead,
10556   title = {An introduction to mathematics},
10557   year = 1911,
10558   publisher = WN,
10559   numpages = 274,
10560   address = {London},
10561   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10562   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10563 }
10564
10565 @article{ mlot11,
10566   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10567   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10568   year = 2011,
10569   month = may,
10570   day = 10,
10571   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10572              Systems Engineering, and Biology,
10573              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10574   journal = PNAS,
10575   volume = 108,
10576   number = 19,
10577   pages = {7669--7673},
10578   issn = {1091-6490},
10579   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10580   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10581   language = {eng},
10582   keywords = {Animals},
10583   keywords = {Ants},
10584   keywords = {Behavior, Animal},
10585   keywords = {Biophysical Phenomena},
10586   keywords = {Floods},
10587   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10588   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10589   keywords = {Models, Biological},
10590   keywords = {Social Behavior},
10591   keywords = {Surface Properties},
10592   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10593   keywords = {Video Recording},
10594   keywords = {Water},
10595   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10596     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10597     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10598     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10599     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10600     previously viewed as a static material property of plant leaves
10601     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10602     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10603     their water repellency by linking their bodies together, a process
10604     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10605     model for the rate of raft construction based on observations of
10606     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10607     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10608     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10609     upon coercion.},
10610   note = {Higher resolution pictures are available at
10611     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10612 }
10613
10614 @article{ hofmeister88,
10615   author = FHofmeister,
10616   title = {Zur Lehre von der Wirkung der Salze.},
10617   year = 1888,
10618   month = mar,
10619   address = {Prague},
10620   journal = AEPP,
10621   volume = 25,
10622   number = 1,
10623   pages = {1--30},
10624   doi = {10.1007/BF01838161},
10625   url = {http://link.springer.com/article/10.1007/BF01838161},
10626   eprint = {http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2FBF01838161.pdf},
10627   language = {de},
10628 }
10629
10630 @article{ chauhan97,
10631   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10632     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10633   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10634   year = 1997,
10635   month = jul,
10636   address = {New York State Institute for Basic Research in
10637              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10638              USA.},
10639   journal = NR,
10640   volume = 22,
10641   number = 7,
10642   pages = {805--809},
10643   issn = {0364-3190},
10644   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10645   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10646   language = {eng},
10647   keywords = {Alzheimer Disease},
10648   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10649   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10650   keywords = {Humans},
10651   keywords = {Metals},
10652   keywords = {Peptide Fragments},
10653   keywords = {Solubility},
10654   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10655     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10656     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10657     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10658     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10659     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10660     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10661     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10662     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10663     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10664     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10665     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10666     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10667     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10668     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10669     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10670     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10671     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10672     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10673     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10674     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10675     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10676     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10677     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10678   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10679     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10680 }
10681
10682 @article{ friedman05,
10683   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10684   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10685     interactions.},
10686   year = 2005,
10687   month = aug,
10688   day = 13,
10689   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10690              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10691              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10692   journal = BPJ,
10693   volume = 89,
10694   number = 2,
10695   pages = {768--781},
10696   issn = {0006-3495},
10697   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10698   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10699   language = {eng},
10700   keywords = {Amino Acids},
10701   keywords = {Binding Sites},
10702   keywords = {Chlorine},
10703   keywords = {Computer Simulation},
10704   keywords = {Ions},
10705   keywords = {Models, Chemical},
10706   keywords = {Models, Molecular},
10707   keywords = {Motion},
10708   keywords = {Protein Binding},
10709   keywords = {Protein Conformation},
10710   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10711   keywords = {Sodium},
10712   keywords = {Solutions},
10713   keywords = {Static Electricity},
10714   keywords = {Surface Properties},
10715   keywords = {Water},
10716   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10717     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10718     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10719     specific site. It was proposed that a suitable location of
10720     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10721     function.  In this study, this notion was further investigated by
10722     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10723     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10724     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10725     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10726     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10727     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10728     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10729     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10730     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10731     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10732     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10733     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10734     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10735     between various attractor sites located under the electrostatic
10736     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10737     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10738     detainment state is an energetic compromise between attractive
10739     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10740     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10741     protein's surface are discussed.},
10742 }
10743
10744 @article{ friedman11,
10745   author = RFriedman,
10746   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10747     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10748     alkali-chloride solutions.},
10749   year = 2011,
10750   month = jul,
10751   day = 28,
10752   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10753              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10754   journal = JPC:B,
10755   volume = 115,
10756   number = 29,
10757   pages = {9213--9223},
10758   issn = {1520-5207},
10759   doi = {10.1021/jp112155m},
10760   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10761   language = {eng},
10762   keywords = {Alkalies},
10763   keywords = {Amyloid},
10764   keywords = {Chlorides},
10765   keywords = {Databases, Protein},
10766   keywords = {Fungal Proteins},
10767   keywords = {HIV Protease},
10768   keywords = {Humans},
10769   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10770   keywords = {Protein Multimerization},
10771   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10772   keywords = {Proteins},
10773   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10774   keywords = {Solutions},
10775   keywords = {Solvents},
10776   keywords = {Surface Properties},
10777   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10778     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10779     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10780     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10781     and chlorides interact with the protein surface, but such
10782     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10783     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10784     used to characterize the interactions between ions and the protein
10785     surface. The results show that the ion-binding properties of
10786     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10787     ions are more often associated with aspartate residues than with
10788     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10789     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10790     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10791     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10792     should be accounted for in the planning and execution of
10793     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10794     subtle structural details are sought after.},
10795 }
10796
10797 @article{ zhang06,
10798   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10799   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10800     {H}ofmeister series.},
10801   year = 2006,
10802   month = dec,
10803   day = 10,
10804   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10805              College Station, TX 77843, USA.},
10806   journal = COCB,
10807   volume = 10,
10808   number = 6,
10809   pages = {658--663},
10810   issn = {1367-5931},
10811   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10812   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10813   language = {eng},
10814   keywords = {Acrylamides},
10815   keywords = {Biopolymers},
10816   keywords = {Solubility},
10817   keywords = {Thermodynamics},
10818   keywords = {Water},
10819   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10820     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10821     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10822     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10823     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10824     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10825     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10826     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10827     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10828     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10829     as well as interactions with water molecules in the first
10830     hydration shell of the macromolecule.},
10831   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10832     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10833     integrated understanding of the role of cations (including
10834     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10835     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10836     although such subjects are generally beyond the scope of this
10837     short review.'').},
10838 }
10839
10840 @article{ isaacs06,
10841   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10842     JPShine #" and "# BAYankner,
10843   title = {Acceleration of Amyloid $\beta$-Peptide Aggregation by
10844     Physiological Concentrations of Calcium.},
10845   year = 2006,
10846   month = sep,
10847   day = 22,
10848   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10849              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10850              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10851   journal = JBC,
10852   volume = 281,
10853   number = 38,
10854   pages = {27916--27923},
10855   issn = {0021-9258},
10856   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10857   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10858   language = {eng},
10859   keywords = {Alzheimer Disease},
10860   keywords = {Amyloid},
10861   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10862   keywords = {Animals},
10863   keywords = {Calcium},
10864   keywords = {Cells, Cultured},
10865   keywords = {Copper},
10866   keywords = {Neurons},
10867   keywords = {Rats},
10868   keywords = {Zinc},
10869   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10870     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10871     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10872     aggregation and deposition are not well understood. In this
10873     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10874     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10875     forming protofibrillar structures and markedly increased
10876     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10877     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10878     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10879     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10880     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10881     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10882     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10883     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10884     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10885     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10886     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10887     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10888     amyloid-related pathology.},
10889   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10890     is $\sim 2\U{mM}$.},
10891 }
10892
10893 @article{ itkin11,
10894   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10895     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10896   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10897     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10898     {A}lzheimer's disease.},
10899   year = 2011,
10900   month = mar,
10901   day = 28,
10902   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10903              Membranes, Center for Structural Biology and
10904              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10905              Brussels, Belgium.},
10906   journal = PLOS:ONE,
10907   volume = 6,
10908   number = 3,
10909   pages = {e18250},
10910   keywords = {Alzheimer Disease},
10911   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10912   keywords = {Blotting, Western},
10913   keywords = {Calcium},
10914   keywords = {Fluorescence},
10915   keywords = {Humans},
10916   keywords = {Ions},
10917   keywords = {Models, Biological},
10918   keywords = {Mutant Proteins},
10919   keywords = {Neurons},
10920   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10921   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10922   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10923   keywords = {Thiazoles},
10924   ISSN = {1932-6203},
10925   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10926   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10927   language = {eng},
10928   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10929     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10930     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10931     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10932     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10933     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10934     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10935     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10936     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10937     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10938     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10939     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10940     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10941     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10942     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10943     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10944     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10945     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10946     analysis, the results of which were further supported by
10947     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10948     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10949     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10950     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10951     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10952     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10953     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10954   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10955     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10956 }
10957
10958 @article{ zidar11,
10959   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10960   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10961     strengths.},
10962   year = 2011,
10963   month = mar,
10964   day = 10,
10965   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10966              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10967   journal = JPC:B,
10968   volume = 115,
10969   number = 9,
10970   pages = {2075--2081},
10971   issn = {1520-5207},
10972   doi = {10.1021/jp109025b},
10973   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10974   language = {eng},
10975   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10976   keywords = {Entropy},
10977   keywords = {Hydrogen Bonding},
10978   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10979   keywords = {Osmolar Concentration},
10980   keywords = {Protein Multimerization},
10981   keywords = {Protein Stability},
10982   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10983   keywords = {Solvents},
10984   keywords = {Vibration},
10985   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10986     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10987     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10988     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10989     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10990     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10991     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10992     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10993     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10994     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10995     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10996     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10997     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10998     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10999     dynamical properties into contributions from different structural
11000     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
11001     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
11002     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
11003     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
11004     interaction.},
11005   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
11006     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
11007 }
11008
11009 @article{ miao11,
11010   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
11011   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
11012     physiologically-relevant concentrations.},
11013   year = 2011,
11014   month = oct,
11015   day = 03,
11016   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
11017              National University of Singapore, Singapore.},
11018   journal = FEBS,
11019   volume = 585,
11020   number = 19,
11021   pages = {3126--3132},
11022   issn = {1873-3468},
11023   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
11024   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
11025   language = {eng},
11026   keywords = {Amino Acid Sequence},
11027   keywords = {Ephrin-B2},
11028   keywords = {Ions},
11029   keywords = {Models, Molecular},
11030   keywords = {Molecular Sequence Data},
11031   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
11032   keywords = {Protein Binding},
11033   keywords = {Protein Folding},
11034   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11035   keywords = {Salts},
11036   keywords = {Solutions},
11037   keywords = {Thermodynamics},
11038   keywords = {Water},
11039   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
11040     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
11041     question as to whether being unstructured is due to the absence of
11042     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
11043     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
11044     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
11045     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
11046     that the addition of salt triggers no significant folding of the
11047     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
11048     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
11049     with high affinity and specificity at biologically-relevant
11050     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
11051     salt- and residue-specific.},
11052   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
11053     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
11054     effects only kick in at higher consentrations.},
11055 }
11056
11057 @article{ smith13,
11058   author = MDSmith #" and "# LCCruz,
11059   title = {Effect of Ionic Aqueous Environments on the Structure and
11060     Dynamics of the A$\beta_{21-30}$ Fragment: a Molecular-Dynamics
11061     Study.},
11062   year = 2013,
11063   month = jun,
11064   day = 6,
11065   address = {Department of Physics, 3141 Chestnut Street,
11066              Drexel University, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
11067              United States.},
11068   journal = JPC:B,
11069   volume = 117,
11070   number = 22,
11071   pages = {6614--6624},
11072   issn = {1520-5207},
11073   doi = {10.1021/jp312653h},
11074   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23675877},
11075   language = {eng},
11076   abstract = {The amyloid $\beta$-protein (A$\beta$) has been
11077     implicated in the pathogenesis of Alzheimer's disease.  The role
11078     of the structure and dynamics of the central A$\beta_{21-30}$
11079     decapeptide region of the full-length A$\beta$ is considered
11080     crucial in the aggregation pathway of A$\beta$. Here we report
11081     results of isobaric--isothermal (NPT) all-atom explicit water
11082     molecular dynamics simulations of the monomeric form of the
11083     wild-type A$\beta_{21-30}$ fragment in aqueous salt environments
11084     formed by neurobiologically important group IA (\NaCl, \KCl) and
11085     group IIA (\CaCl, \MgCl) salts. Our simulations reveal the
11086     existence of salt-specific changes to secondary structure
11087     propensities, lifetimes, hydrogen bonding, salt-bridge formation,
11088     and decapeptide--ion contacts of this decapeptide. These results
11089     suggest that aqueous environments with the \CaCl\ salt, and to a
11090     much lesser extent the \MgCl\ salt, have profound effects by
11091     increasing random coil structure propensities and lifetimes and
11092     diminishing intrapeptide hydrogen bonding. These effects are
11093     rationalized in terms of direct cation--decapeptide contacts and
11094     changes to the hydration-shell water molecules. On the other side
11095     of the spectrum, environments with the \NaCl\ and \KCl\ salts have
11096     little influence on the decapeptide's secondary structure despite
11097     increasing hydrogen bonding, salt-bridge formation, and lifetime
11098     of turn structures.  The observed enhancement of open structures
11099     by group IIA may be of importance in the folding and aggregation
11100     pathway of the full-length A$\beta$.},
11101 }
11102
11103 @article{ dyson05,
11104   author = HJDyson #" and "# PEWright,
11105   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
11106   journal = NRMCB,
11107   year = 2005,
11108   month = mar,
11109   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
11110              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
11111              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
11112              92037, USA. dyson@scripps.edu},
11113   volume = 6,
11114   number = 3,
11115   pages = {197--208},
11116   issn = {1471-0072},
11117   doi = {10.1038/nrm1589},
11118   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
11119   language = {eng},
11120   keywords = {CREB-Binding Protein},
11121   keywords = {Humans},
11122   keywords = {Nuclear Proteins},
11123   keywords = {Nucleic Acids},
11124   keywords = {Protein Binding},
11125   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
11126   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11127   keywords = {Proteins},
11128   keywords = {Trans-Activators},
11129   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
11130   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
11131     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
11132     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
11133     between species in both composition and sequence and, contrary to
11134     the traditional view that protein function equates with a stable
11135     three-dimensional structure, disordered regions are often
11136     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
11137     disordered segments fold on binding to their biological targets
11138     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
11139     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
11140     arrays.},
11141 }
11142
11143 @article{ cleland64,
11144   author = WWCleland,
11145   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
11146   journal = Biochem,
11147   year = 1964,
11148   month = apr,
11149   volume = 3,
11150   number = 4,
11151   pages = {480--482},
11152   keywords = {Alcohols},
11153   keywords = {Chromatography},
11154   keywords = {Coenzyme A},
11155   keywords = {Oxidation-Reduction},
11156   keywords = {Research},
11157   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
11158   keywords = {Sulfides},
11159   keywords = {Ultraviolet Rays},
11160   issn = {0006-2960},
11161   doi = {10.1021/bi00892a002},
11162   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
11163   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
11164   language = {eng},
11165 }