hooke: Flesh out discussion of drivers and plugins
[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{SArcidiacono = "Arcidiacono, S"}
45 @string{CArciola = "Arciola, Carla Renata"}
46 @string{ABArtyukhin = "Artyukhin, Alexander B."}
47 @string{DAruliah = "Aruliah, Dhavide A."}
48 @string{SAsakawa = "Asakawa, S."}
49 @string{AAwe = "Awe, A."}
50 @string{SBedard = "B\'edard, Sabrina"}
51 @string{WBaase = "Baase, Walter A."}
52 @string{YBaba = "Baba, Y."}
53 @string{HBaden = "Baden, H."}
54 @string{CBadilla = "Badilla, Carmen L."}
55 @string{VBafna = "Bafna, V."}
56 @string{BBagchi = "Bagchi, B."}
57 @string{MBalamurali = "Balamurali, M. M."}
58 @string{DBaldwin = "Baldwin, D."}
59 @string{ABaljon = "Baljon, Arlette R. C."}
60 @string{RBallerini = "Ballerini, R."}
61 @string{RMBallew = "Ballew, R. M."}
62 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
63 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
64 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
65 @string{WBBarbazuk = "Barbazuk, W. B."}
66 @string{MBarnstead = "Barnstead, M."}
67 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
68 @string{IBarrow = "Barrow, I."}
69 @string{FWBartels = "Bartels, Frank Wilco"}
70 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
71 @string{TBasche = "Basche, Th."}
72 @string{PBaschieri = "Baschieri, Paolo"}
73 @string{ABasu = "Basu, A."}
74 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
75 @string{BBaumgarth = "Baumgarth, Birgit"}
76 @string{SBaumhueter = "Baumhueter, S."}
77 @string{JBaxendale = "Baxendale, J."}
78 @string{EABayer = "Bayer, Edward A."}
79 @string{EBeasley = "Beasley, E."}
80 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
81 @string{BBechinger = "Bechinger, Burkhard"}
82 @string{ABecker = "Becker, Anke"}
83 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
84 @string{TBeebe = "Beebe, Thomas P."}
85 @string{KBeeson = "Beeson, K."}
86 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
87 @string{FBenedetti = "Benedetti, Fabrizio"}
88 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
89 @string{ABensimon = "Bensimon, A."}
90 @string{DBensimon = "Bensimon, David"}
91 @string{DRBentley = "Bentley, D. R."}
92 @string{HJCBerendsen = "Berendsen, Herman J. C."}
93 @string{KBergSorensen = "Berg-S\orensen, K"}
94 @string{EBergantino = "Bergantino, Elisabetta"}
95 @string{DBerk = "Berk, D."}
96 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
97 @string{BBerne = "Berne, Bruce J."}
98 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
99 @string{RBest = "Best, Robert B."}
100 @string{GBethel = "Bethel, G."}
101 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
102 @string{KBiddick = "Biddick, K."}
103 @string{KBillings = "Billings, Kate S."}
104 @string{GBinnig = "Binnig, Gerd"}
105 @string{BCBPRC = "Biochemical and Biophysical Research Communications"}
106 @string{Biochem = "Biochemistry"}
107 @string{BBABE = "Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics"}
108 @string{BIOINFO = "Bioinformatics (Oxford, England)"}
109 @string{Biomet = "Biometrika"}
110 @string{BPJ = "Biophysical Journal"}
111 %string{BPJ = "Biophys. J."}
112 @string{BIOSENSE = "Biosensors and Bioelectronics"}
113 @string{BIOTECH = "Biotechnology and Bioengineering"}
114 @string{JBirchler = "Birchler, James A."}
115 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
116 @string{JBlawzdziewicz = "Blawzdziewicz, Jerzy"}
117 @string{LBlick = "Blick, L."}
118 @string{RBolanos = "Bolanos, R."}
119 @string{VBonazzi = "Bonazzi, V."}
120 @string{Borgia = "Borgia"}
121 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
122 @string{RBrandon = "Brandon, R."}
123 @string{EBranscomb = "Branscomb, E."}
124 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
125 @string{WBreyer = "Breyer, Wendy A."}
126 @string{FBrochard-Wyart = "Brochard-Wyart, F."}
127 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
128 @string{SBroder = "Broder, S."}
129 @string{SBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
130 @string{ABrolo = "Brolo, Alexandre G."}
131 @string{FBrooks = "Brooks, Jr., Frederick P."}
132 @string{BrooksCole = "Brooks/Cole"}
133 @string{BDBrowerToland = "Brower-Toland, Brent D."}
134 @string{CTBrown = "Brown, C. Titus"}
135 @string{MBrucale = "Brucale, Marco"}
136 @string{TBruls = "Bruls, T."}
137 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
138 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
139 @string{LBubacco = "Bubacco, Luigi"}
140 @string{JBuckheit = "Buckheit, Jonathan B."}
141 @string{ABuguin = "Buguin, A."}
142 @string{ABulhassan = "Bulhassan, Ahmed"}
143 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
144 @string{RBunk = "Bunk, Richard"}
145 @string{NABurnham = "Burnham, N.~A."}
146 @string{DBusam = "Busam, D."}
147 @string{GBussi = "Bussi, Giovanni"}
148 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
149 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
150 @string{HJButt = {Butt, Hans-J\"urgen}}
151 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
152 @string{MCaminha = "Caminha, M."}
153 @string{ICampbell = "Campbell, Iain D."}
154 @string{MJCampbell = "Campbell, M. J."}
155 @string{DSCannell = "Cannell, D.~S."}
156 @string{YCao = "Cao, Yi"}
157 @string{MCapitanio = "Capitanio, M."}
158 @string{MCargill = "Cargill, M."}
159 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
160 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
161 @string{JCarnes-Stine = "Carnes-Stine, J."}
162 @string{MCarrionVazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
163 @string{CCarter = "Carter, C."}
164 @string{ACarver = "Carver, A."}
165 @string{JJCatanese = "Catanese, J.~J."}
166 @string{PCaulk = "Caulk, P."}
167 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
168 @string{ACenter = "Center, A."}
169 @string{CTChan = "Chan, C.~T."}
170 @string{HSChan = "Chan, H.~S."}
171 @string{AChand = "Chand, Ami"}
172 @string{IChandramouliswaran = "Chandramouliswaran, I."}
173 @string{CHChang = "Chang, Chung-Hung"}
174 @string{EChapman = "Chapman, Edwin R."}
175 @string{RCharlab = "Charlab, R."}
176 @string{KChaturvedi = "Chaturvedi, K."}
177 @string{AChauhan = "Chauhan, A."}
178 @string{VPChauhan = "Chauhan, V.~P."}
179 @string{CChauzy = "Chauzy, C."}
180 @string{SChe = "Che, Shunai"}
181 @string{CEC = "Chemical Engineering Communications"}
182 @string{CHEMREV = "Chemical reviews"}
183 @string{CHEM = "Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)"}
184 @string{CPC = "Chemphyschem"}
185 @string{HCChen = "Chen, H. C."}
186 @string{LChen = "Chen, L."}
187 @string{XNChen = "Chen, X. N."}
188 @string{XiChen = "Chen, Xinyong"}
189 @string{XuChen = "Chen, Xuming"}
190 @string{JFCheng = "Cheng, J. F."}
191 @string{MLCheng = "Cheng, M. L."}
192 @string{VGCheung = "Cheung, V. G."}
193 @string{YHChiang = "Chiang, Y. H."}
194 @string{AChinwalla = "Chinwalla, A."}
195 @string{FChow = "Chow, Flora"}
196 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
197 @string{BChu = "Chu, Benjamin"}
198 @string{XChu = "Chu, Xueying"}
199 @string{TYChung = "Chung, Tse-Yu"}
200 @string{CLChyan = "Chyan, Chia-Lin"}
201 @string{GCiccotti = "Ciccotti, Giovanni"}
202 @string{JClaerbout = "Claerbout, Jon F."}
203 @string{AGClark = "Clark, A. G."}
204 @string{Clarke = "Clarke"}
205 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
206 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
207 @string{HClausen-Schaumann = "Clausen-Schaumann, H."}
208 @string{JMClaverie = "Claverie, J. M."}
209 @string{WWCleland = "Cleland, W.~W."}
210 @string{KClerc-Blankenburg = "Clerc-Blankenburg, K."}
211 @string{NJCobb = "Cobb, Nathan J."}
212 @string{GHCohen = "Cohen, G.~H."}
213 @string{FSCollins = "Collins, Francis S."}
214 @string{CUP = "Columbia University Press"}
215 @string{CPR = "Computer Physics Reports"}
216 @string{CSE = "Computing in Science \& Engineering"}
217 @string{UniProtConsort = "Consortium, The UniProt"}
218 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
219 @string{CEP = "Control Engineering Practice"}
220 @string{GACoon = "Coon, G.~A."}
221 @string{PVCornish = "Cornish, Peter V."}
222 @string{MNCourel = "Courel, M. N."}
223 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
224 @string{DRCox = "Cox, D. R."}
225 @string{MCoyne = "Coyne, M."}
226 @string{DCraig = "Craig, David"}
227 @string{ACravchik = "Cravchik, A."}
228 @string{PSCremer = "Cremer, Paul S."}
229 @string{CCroarkin = "Croarkin, Carroll"}
230 @string{VCroquette = "Croquette, Vincent"}
231 @string{YCui = "Cui, Y."}
232 @string{COSB = "Current Opinion in Structural Biology"}
233 @string{COCB = "Current Opinion in Chemical Biology"}
234 @string{LCurry = "Curry, L."}
235 @string{CDahlke = "Dahlke, C."}
236 @string{FDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
237 @string{PDalhaimer = "Dalhaimer, Paul"}
238 @string{SDanaher = "Danaher, S."}
239 @string{LDavenport = "Davenport, L."}
240 @string{MCDavies = "Davies, M.~C."}
241 @string{MDavis = "Davis, Matt"}
242 @string{SDecatur = "Decatur, Sean M."}
243 @string{WDeGrado = "DeGrado, William F."}
244 @string{PDebrunner = "Debrunner, P."}
245 @string{ADelcher = "Delcher, A."}
246 @string{WDeLorbe = "DeLorbe, William J."}
247 @string{BDelpech = "Delpech, B."}
248 @string{Demography = "Demography"}
249 @string{ZDeng = "Deng, Z."}
250 @string{RDesilets = "Desilets, R."}
251 @string{IDew = "Dew, I."}
252 @string{CDewhurst = "Dewhurst, Charles"}
253 @string{VDiFrancesco = "Di Francesco, V."}
254 @string{KDiemer = "Diemer, K."}
255 @string{GDietler = "Dietler, Giovanni"}
256 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
257 @string{SDietz = "Dietz, S."}
258 @string{EDijkstra = "Dijkstra, Edsger Wybe"}
259 @string{KADill = "Dill, K. A."}
260 @string{RDima = "Dima, Ruxandra I."}
261 @string{DDischer = "Discher, Dennis E."}
262 @string{KDixon = "Dixon, K."}
263 @string{KDodson = "Dodson, K."}
264 @string{NDoggett = "Doggett, N."}
265 @string{MDombroski = "Dombroski, M."}
266 @string{MDonnelly = "Donnelly, M."}
267 @string{DDonoho = "Donoho, David L."}
268 @string{CDornmair = "Dornmair, C."}
269 @string{MDors = "Dors, M."}
270 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
271 @string{LDoup = "Doup, L."}
272 @string{BDrake = "Drake, B."}
273 @string{TDrobek = "Drobek, T."}
274 @string{Drexel = "Drexel University"}
275 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
276 @string{YFDufrene = "Dufr{\^e}ne, Yves F."}
277 @string{ADunham = "Dunham, A."}
278 @string{DDunlap = "Dunlap, D."}
279 @string{PDunn = "Dunn, P."}
280 @string{VDupres = "Dupres, Vincent"}
281 @string{HJDyson = "Dyson, H.~Jane"}
282 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
283 @string{EMBO = "EMBO Rep."}
284 @string{REckel = "Eckel, R."}
285 @string{KEilbeck = "Eilbeck, K."}
286 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
287 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
288 @string{DEly = "Ely, D."}
289 @string{SEmerling = "Emerling, S."}
290 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
291 @string{SWEnglander = "Englander, S. Walter"}
292 @string{HErickson = "Erickson, Harold P."}
293 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
294 @string{SEsparham = "Esparham, S."}
295 @string{EBJ = "European biophysics journal: EBJ"}
296 @string{EJP = "European Journal of Physics"}
297 @string{EPL = "Europhysics Letters"}
298 @string{CEvangelista = "Evangelista, C."}
299 @string{CAEvans = "Evans, C. A."}
300 @string{EEvans = "Evans, E."}
301 @string{RSEvans = "Evans, R. S."}
302 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
303 @string{DFasulo = "Fasulo, D."}
304 @string{FEBS = "FEBS letters"}
305 @string{XFei = "Fei, Xiaofang"}
306 @string{JFernandez = "Fernandez, Julio M."}
307 @string{SFerriera = "Ferriera, S."}
308 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
309 @string{LFinzi = "Finzi, L."}
310 @string{TEFisher = "Fisher, T. E."}
311 @string{MFlanigan = "Flanigan, M."}
312 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
313 @string{LFlorea = "Florea, L."}
314 @string{ELFlorin = "Florin, Ernst-Ludwig"}
315 @string{FoldDes = "Fold Des"}
316 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
317 @string{CFosler = "Fosler, C."}
318 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
319 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
320 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
321 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
322 @string{LFrench = "French, L."}
323 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
324 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
325 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
326 @string{MFritz = "Fritz, M."}
327 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
328 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
329 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
330 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
331 @string{RFulton = "Fulton, R."}
332 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
333 @string{TFurey = "Furey, T."}
334 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
335 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
336 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
337 @string{WGan = "Gan, W."}
338 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
339 @string{MGao = "Gao, Mu"}
340 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
341 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
342 @string{NGarg = "Garg, N."}
343 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
344 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
345 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
346 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
347 @string{WGe = "Ge, W."}
348 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
349 @string{GENE = "Gene"}
350 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
351 @string{CGergely = "Gergely, C."}
352 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
353 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
354 @string{HGire = "Gire, H."}
355 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
356 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
357 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
358 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
359 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
360 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
361 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
362 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
363 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
364 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
365 @string{FGong = "Gong, F."}
366 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
367 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
368 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
369 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
370 @string{KGraham = "Graham, K."}
371 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
372 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
373 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
374 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
375 @string{BGropman = "Gropman, B."}
376 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
377 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
378 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
379 @string{ZGu = "Gu, Z."}
380 @string{PGuan = "Guan, P."}
381 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
382 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
383 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
384 @string{NGuo = "Guo, N."}
385 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
386 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
387 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
388 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
389 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
390 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
391 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
392 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
393 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
394 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
395 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
396 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
397 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
398 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
399 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
400 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
401 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
402 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
403 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
404 @string{MHarris = "Harris, M."}
405 @string{BHart = "Hart, B."}
406 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
407 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
408 @string{THatton = "Hatton, T."}
409 @string{MHattori = "Hattori, M."}
410 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
411 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
412 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
413 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
414 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
415 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
416 @string{JHeil = "Heil, J."}
417 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
418 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
419 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
420 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
421 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
422 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
423 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
424 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
425 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
426 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
427 @string{LHillier = "Hillier, L."}
428 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
429 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
430 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
431 @string{SHladun = "Hladun, S."}
432 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
433 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
434 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
435 @string{CHoff = "Hoff, C."}
436 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
437 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
438 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
439 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
440 @string{MHonda = "Honda, M."}
441 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
442 @string{XHong = "Hong, Xia"}
443 @string{LHood = "Hood, L."}
444 @string{JHoover = "Hoover, J."}
445 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
446 @string{HHosser = "Hosser, H."}
447 @string{DHostin = "Hostin, D."}
448 @string{JHouck = "Houck, J."}
449 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
450 @string{JHoward = "Howard, J."}
451 @string{THowland = "Howland, T."}
452 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
453 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
454 @string{DLHu = "Hu, David L."}
455 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
456 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
457 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
458 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
459 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
460 @string{JHughes = "Hughes, John"}
461 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
462 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
463 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
464 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
465 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
466 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
467 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
468 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
469 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
470 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
471 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
472 @string{SImprota = "Improta, S."}
473 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
474 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
475 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
476 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
477 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
478 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
479 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
480 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
481 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
482 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
483 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
484 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
485 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
486 @string{WJang = "Jang, W."}
487 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
488 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
489 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
490 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
491 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
492 @string{DJennings = "Jennings, D."}
493 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
494 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
495 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
496 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
497 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
498 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
499 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
500 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
501 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
502 @string{REJones = "Jones, R.E."}
503 @string{SJones = "Jones, S."}
504 @string{CJordan = "Jordan, C."}
505 @string{JJordan = "Jordan, J."}
506 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
507 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
508 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
509 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
510 @string{JBM = "J Biomech"}
511 @string{JBT = "J Biotechnol"}
512 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
513 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
514 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
515 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
516 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
517 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
518 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
519 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
520 @string{JTB = "J Theor Biol"}
521 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
522 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
523 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
524 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
525 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
526 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
527 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
528 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
529 @string{LKagan = "Kagan, L."}
530 @string{FKalush = "Kalush, F."}
531 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
532 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
533 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
534 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
535 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
536 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
537 @string{JKasha = "Kasha, J."}
538 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
539 @string{ZKe = "Ke, Z."}
540 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
541 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
542 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
543 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
544 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
545 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
546 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
547 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
548 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
549 @string{WKing = "King, William Trevor"}
550 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
551 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
552 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
553 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
554 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
555 @string{LKline = "Kline, L."}
556 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
557 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
558 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
559 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
560 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
561 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
562 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
563 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
564 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
565 @string{CKraft = "Kraft, C."}
566 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
567 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
568 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
569 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
570 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
571 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
572 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
573 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
574 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
575 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
576 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
577 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
578 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
579 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
580 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
581 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
582 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
583 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
584 @string{ZLai = "Lai, Z."}
585 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
586 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
587 @string{LANG = "Langmuir"}
588 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
589 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
590 @string{RLaw = "Law, Richard"}
591 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
592 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
593 @string{ELee = "Lee, E."}
594 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
595 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
596 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
597 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
598 @string{YLei = "Lei, Y."}
599 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
600 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
601 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
602 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
603 @string{ALeung = "Leung, A."}
604 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
605 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
606 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
607 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
608 @string{SLevy = "Levy, S."}
609 @string{MLewis = "Lewis, M."}
610 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
611 @string{BLi = "Li, Bing"}
612 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
613 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
614 @string{JLi = "Li, J."}
615 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
616 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
617 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
618 @string{PWLi = "Li, P. W."}
619 @string{YLi = "Li, Yajun"}
620 @string{ZLi = "Li, Z."}
621 @string{YLiang = "Liang, Y."}
622 @string{GLiao = "Liao, George"}
623 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
624 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
625 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
626 @string{XLin = "Lin, X."}
627 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
628 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
629 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
630 @string{RLippert = "Lippert, R."}
631 @string{JLis = "Lis, John T."}
632 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
633 @string{WLiu = "Liu, W."}
634 @string{XLiu = "Liu, X."}
635 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
636 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
637 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
638 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
639 @string{JLopez = "Lopez, J."}
640 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
641 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
642 @string{ALove = "Love, A."}
643 @string{FLu = "Lu, F."}
644 @string{HLu = "Lu, Hui"}
645 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
646 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
647 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
648 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
649 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
650 @string{DMa = "Ma, D."}
651 @string{LMa = "Ma, Liang"}
652 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
653 @string{Macromol = "Macromolecules"}
654 @string{AMadan = "Madan, A."}
655 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
656 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
657 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
658 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
659 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
660 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
661 @string{SMammi = "Mammi, Stefano"}
662 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
663 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
664 @string{FMann = "Mann, F."}
665 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
666 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
667 @string{JMarion = "Marion, J."}
668 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
669 @string{MMarra = "Marra, M."}
670 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
671 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
672 @string{YMartin = "Martin, Y."}
673 @string{HMassa = "Massa, H."}
674 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
675 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
676 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
677 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
678 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
679 @string{DMay = "May, D."}
680 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
681 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
682 @string{AMays = "Mays, A."}
683 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
684 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
685 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
686 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
687 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
688 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
689 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
690 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
691 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
692 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
693 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
694 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
695 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
696 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
697 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
698 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
699 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
700 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
701 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
702 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
703 @string{HMi = "Mi, H."}
704 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
705 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
706 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
707 @string{AMiller = "Miller, A."}
708 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
709 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
710 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
711 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
712 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
713 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
714 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
715 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
716 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
717 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
718 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
719 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
720 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
721 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
722 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
723 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
724 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
725 @string{LMoy = "Moy, L."}
726 @string{MMoy = "Moy, M."}
727 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
728 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
729 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
730 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
731 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
732 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
733 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
734 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
735 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
736 @string{FMusiani = "Musiani, Francesco"}
737 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
738 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
739 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
740 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
741 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
742 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
743 @string{NANO = "Nano letters"}
744 @string{NT = "Nanotechnology"}
745 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
746 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
747 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
748 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
749 @string{NAT = "Nature"}
750 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
751 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
752 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
753 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
754 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
755 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
756 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
757 @string{CNelson = "Nelson, C."}
758 @string{KNelson = "Nelson, K."}
759 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
760 @string{NR = "Neurochemical research"}
761 @string{NEURON = "Neuron"}
762 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
763 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
764 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
765 @string{MNewman = "Newman, M."}
766 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
767 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
768 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
769 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
770 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
771 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
772 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
773 @string{SNie = "Nie, S."}
774 @string{MNodell = "Nodell, M."}
775 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
776 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
777 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
778 @string{NNowak = "Nowak, N."}
779 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
780 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
781 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
782 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
783 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
784 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
785 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
786 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
787 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
788 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
789 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
790 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
791 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
792 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
793 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
794 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
795 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
796 @string{YOono = "Oono, Y."}
797 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
798 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
799 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
800 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
801 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
802 @string{OUP = "Oxford University Press"}
803 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
804 @string{SPan = "Pan, S."}
805 @string{HSPark = "Park, H. S."}
806 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
807 @string{APastore = "Pastore, A."}
808 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
809 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
810 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
811 @string{JPeck = "Peck, J."}
812 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
813 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
814 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
815 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
816 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
817 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
818 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
819 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
820 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
821 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
822 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
823 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
824 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
825 @string{Physica = "Physica"}
826 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
827 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
828 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
829 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
830 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
831 @string{PLOS:BIO = "PLOS Biology"}
832 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
833 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
834 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
835 @string{APoustka = "Poustka, A."}
836 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
837 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
838 @string{EPratts = "Pratts, E."}
839 @string{WPress = "Press, W."}
840 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
841   United States of America"}
842 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
843 @string{PS = "Protein Science"}
844 @string{PROT = "Proteins"}
845 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
846 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
847 @string{VPuri = "Puri, V."}
848 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
849 @string{HQin = "Qin, Haina"}
850 @string{SQin = "Qin, S."}
851 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
852 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
853 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
854 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
855 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
856 @string{MRaible = "Raible, M."}
857 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
858 @string{JRamser = "Ramser, J."}
859 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
860 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
861 @string{IRay = "Ray, I."}
862 @string{MReardon = "Reardon, M."}
863 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
864 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
865 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
866 @string{TReid = "Reid, T."}
867 @string{PReimann = "Reimann, P."}
868 @string{KReinert = "Reinert, K."}
869 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
870 @string{KRemington = "Remington, K."}
871 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
872 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
873 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
874 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
875 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
876 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
877 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
878 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
879 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
880 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
881 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
882 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
883 @string{SRogic = "Rogic, S."}
884 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
885 @string{GRomano = "Romano, G."}
886 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
887 @string{RRos = "Ros, Robert"}
888 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
889 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
890 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
891 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
892 @string{WRowe = "Rowe, W."}
893 @string{LRowen = "Rowen, L."}
894 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
895 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
896 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
897 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
898 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
899 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
900 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
901 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
902 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
903 @string{RSanders = "Sanders, R."}
904 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
905 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
906 @string{SSato = "Sato, S."}
907 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
908 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
909 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
910 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
911 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
912 @string{SScherer = "Scherer, S."}
913 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
914 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
915 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
916 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
917 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
918 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
919 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
920 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
921 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
922 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
923 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
924 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
925 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
926 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
927 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
928 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
929 @string{SCI = "Science"}
930 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
931 @string{JScott = "Scott, J."}
932 @string{RScott = "Scott, R."}
933 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
934 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
935 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
936 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
937 @string{BSenger = "Senger, B."}
938 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
939 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
940 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
941 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
942 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
943 @string{JShang = "Shang, J."}
944 @string{WShao = "Shao, W."}
945 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
946 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
947 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
948 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
949 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
950 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
951 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
952 @string{JPShine = "Shine, James P."}
953 @string{AShintani = "Shintani, A."}
954 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
955 @string{BShue = "Shue, B."}
956 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
957 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
958 @string{MSimon = "Simon, M."}
959 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
960 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
961 @string{CSitter = "Sitter, C."}
962 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
963 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
964 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
965 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
966 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
967 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
968 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
969 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
970 @string{SSmith = "Smith, S."}
971 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
972 @string{TSmith = "Smith, T."}
973 @string{JSoares = "Soares, J."}
974 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
975 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
976 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
977 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
978 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
979 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
980 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
981 @string{GSpier = "Spier, G."}
982 @string{ASprague = "Sprague, A."}
983 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
984 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
985 @string{RStark = "Stark, R. W."}
986 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
987 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
988 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
989 @string{EStewart = "Stewart, E."}
990 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
991 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
992 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
993 @string{AStout = "Stout, A."}
994 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
995 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
996 @string{RStrong = "Strong, R."}
997 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
998 @string{STR = "Structure"}
999 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
1000 @string{MSu = "Su, Meihong"}
1001 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
1002 @string{ESuh = "Suh, E."}
1003 @string{JSun = "Sun, J."}
1004 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1005 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1006 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1007 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1008 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1009 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1010 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1011 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1012 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1013 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1014 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1015 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1016 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1017 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1018 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1019 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1020 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1021   Onderafdeling der Wiskunde"}
1022 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1023 @string{ITessari = "Tessari, Isabella"}
1024 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1025 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1026 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1027 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1028 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1029 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1030 @string{RS = "The Royal Society"}
1031 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1032 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1033 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1034 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1035 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1036 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1037 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1038 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1039 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1040 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1041 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1042 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1043 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1044 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1045 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1046 @string{BTrask = "Trask, B."}
1047 @string{TBI = "Tribology International"}
1048 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1049 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1050 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1051 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1052 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1053 @string{STse = "Tse, S."}
1054 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1055 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1056 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1057 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1058 @string{RTurner = "Turner, R."}
1059 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1060 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1061 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1062 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1063 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1064 @string{FValle = "Valle, Francesco"}
1065 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1066 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1067 @string{CVech = "Vech, C."}
1068 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1069 @string{EVenter = "Venter, E."}
1070 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1071 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1072 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1073 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1074 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1075 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1076 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1077 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1078 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1079 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1080 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1081 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1082 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1083 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1084 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1085 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1086 @string{AWang = "Wang, A."}
1087 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1088 @string{GWang = "Wang, G."}
1089 @string{JWang = "Wang, J."}
1090 @string{MWang = "Wang, M."}
1091 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1092 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1093 @string{XWang = "Wang, X."}
1094 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1095 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1096 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1097 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1098 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1099 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1100 @string{MWei = "Wei, M."}
1101 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1102 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1103 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1104 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1105 @string{GWen = "Wen, G."}
1106 @string{MWen = "Wen, M."}
1107 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1108 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1109 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1110 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1111 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1112 @string{RWides = "Wides, R."}
1113 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1114 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1115 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1116 @string{Williams = "Williams"}
1117 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1118 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1119 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1120 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1121 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1122 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1123 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1124 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1125 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1126 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1127 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1128 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1129 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1130 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1131 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1132 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1133 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1134 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1135 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1136 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1137 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1138 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1139 @string{DWu = "Wu, D."}
1140 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1141 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1142 @string{MWu = "Wu, M."}
1143 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1144 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1145 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1146 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1147 @string{AXia = "Xia, A."}
1148 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1149 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1150 @string{TYada = "Yada, T."}
1151 @string{CYan = "Yan, C."}
1152 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1153 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1154 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1155 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1156 @string{AYao = "Yao, A."}
1157 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1158 @string{JYe = "Ye, J."}
1159 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1160 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1161 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1162 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1163 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1164 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1165 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1166 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1167 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1168 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1169 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1170 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1171 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1172 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1173 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1174 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1175 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1176 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1177 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1178 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1179 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1180 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1181 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1182 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1183 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1184 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1185 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1186 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1187 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1188 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1189 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1190 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1191 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1192 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1193 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1194 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1195 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1196 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1197 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1198 @string{arXiv = "arXiv"}
1199 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1200 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1201 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1202 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1203 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1204
1205 @inbook{ NIST:chi-square,
1206   crossref = {NIST:ESH},
1207   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1208   year = 2013,
1209   month = may,
1210   day = 15,
1211   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1212 }
1213
1214 @inbook{ NIST:gumbel,
1215   crossref = {NIST:ESH},
1216   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1217   year = 2009,
1218   month = oct,
1219   day = 9,
1220   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1221 }
1222
1223 @book{ NIST:ESH,
1224   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1225   author = NIST:SEMATECH,
1226   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1227   year = 2013,
1228   month = may,
1229   publisher = NIST:SEMATECH,
1230   address = {Boulder, Colorado},
1231   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1232   note = {This manual was developed from seed material produced by
1233     Mary Natrella.},
1234 }
1235
1236 @misc{ wikipedia:gumbel,
1237   author = "Wikipedia",
1238   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1239   year = 2012,
1240   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1241 }
1242
1243 @book { gumbel58,
1244     author = EJGumbel,
1245     title = "Statistics of Extremes",
1246     year = 1958,
1247     publisher = CUP,
1248     address = "New York",
1249     note = "TODO: read",
1250 }
1251
1252 @misc{ wikipedia:GEV,
1253   author = "Wikipedia",
1254   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1255     The Free Encyclopedia",
1256   year = 2012,
1257   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1258 }
1259
1260 @misc{ wikipedia:gompertz,
1261   author = "Wikipedia",
1262   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1263   year = 2012,
1264   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1265 }
1266
1267 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1268   author = "Wikipedia",
1269   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1270     Encyclopedia",
1271   year = 2012,
1272   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1273 }
1274
1275 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1276   author = "Wikipedia",
1277   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1278     Encyclopedia",
1279   year = 2012,
1280   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1281 }
1282
1283 @article { allemand03,
1284     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1285     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1286         proteins",
1287     year = 2003,
1288     month = jun,
1289     journal = COSB,
1290     volume = 13,
1291     number = 3,
1292     pages = "266--274",
1293     issn = "0959-440X",
1294     keywords = "DNA;DNA-Binding
1295         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1296         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1297     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1298         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1299         time using various micromanipulation techniques that were initially
1300         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1301         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1302         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1303         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1304         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1305         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1306         DNA-based molecular motors."
1307 }
1308
1309 @article { alon90,
1310     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1311     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1312         receptor domain of fibronectin",
1313     year = 1990,
1314     month = aug,
1315     day = 16,
1316     journal = BCBPRC,
1317     volume = 170,
1318     number = 3,
1319     pages = "1236--1241",
1320     issn = "0006-291X",
1321     doi = "DOI: 10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1322     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WBK-
1323         4F5M7K3-3C/2/c94b612e06efc8534ee24bb1da889811",
1324     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1325         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1326         Sequence Data;Streptavidin",
1327     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1328         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1329         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1330         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1331         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1332         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1333         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1334         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1335         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1336         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1337         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1338         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1339         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1340         histochemical and cytochemical studies.",
1341     note = "Biological role of streptavidin."
1342 }
1343
1344 @article { balsera97,
1345     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1346         YOono #" and "# KSchulten,
1347     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1348         induced unbinding processes",
1349     year = 1997,
1350     month = sep,
1351     journal = BPJ,
1352     volume = 73,
1353     number = 3,
1354     pages = "1281--1287",
1355     issn = "0006-3495",
1356     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1357     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1358     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1359         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1360         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1361         Processes;Thermodynamics",
1362     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1363         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1364         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1365         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1366         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1367         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1368         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1369         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1370         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1371         component of work performed on the system during the simulation. These
1372         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1373         in molecular dynamics simulations."
1374 }
1375
1376 @article { baneyx02,
1377     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1378     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1379         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1380         controlled by cytoskeletal tension",
1381     year = 2002,
1382     journal = PNAS,
1383     volume = 99,
1384     number = 8,
1385     pages = "5139--5143",
1386     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1387     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1388     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1389     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1390         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1391         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1392         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1393         coincides with expression of biological recognition sites that are
1394         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1395         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1396         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1397         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1398         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1399         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1400         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1401         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1402         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1403         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1404         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1405         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1406         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1407         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1408         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1409         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1410         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1411         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1412         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1413         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1414         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1415 }
1416
1417 @article { basche01,
1418     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1419     title = "Single molecules",
1420     year = 2001,
1421     journal = PNAS,
1422     volume = 98,
1423     number = 19,
1424     pages = "10527--10528",
1425     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1426     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1427     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1428     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1429         Focuses on AFM, but mentions others."
1430 }
1431
1432 @article { bechhoefer02,
1433     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1434     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1435         laboratory",
1436     collaboration = "",
1437     year = 2002,
1438     journal = AJP,
1439     volume = 70,
1440     number = 4,
1441     pages = "393--400",
1442     publisher = AAPT,
1443     doi = "10.1119/1.1445403",
1444     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1445     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1446         applications",
1447     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1448       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1449       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1450       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1451       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1452       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1453       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1454       error.},
1455     project = "Cantilever Calibration"
1456 }
1457
1458 @article{ berg-sorensen05,
1459   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1460   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1461     feasibility study of direct experimental observation},
1462   year = 2005,
1463   month = feb,
1464   day = 1,
1465   journal = NJP,
1466   volume = 7,
1467   number = {1},
1468   pages = {38},
1469   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1470   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1471   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1472   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1473     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1474     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1475     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1476     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1477     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1478     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1479     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1480     experimental observation of this colour might be carried out by
1481     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1482     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1483     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1484     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1485     possibly making this experiment one for the future only. We give
1486     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1487     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1488     some potential sources of systematic errors.},
1489 }
1490
1491 @article { bedard08,
1492     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1493         SWEnglander,
1494     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1495         pathway with optional errors.",
1496     year = 2008,
1497     month = may,
1498     day = 20,
1499     journal = PNAS,
1500     volume = 105,
1501     number = 20,
1502     pages = "7182--7187",
1503     issn = "1091-6490",
1504     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1505     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1506     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1507     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1508         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1509         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1510         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1511         Results;Thermodynamics",
1512     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1513         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1514         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1515         calculations. However, direct structural information on folding
1516         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1517         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1518         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1519         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1520         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1521         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1522         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1523         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1524         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1525         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1526         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1527         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1528         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1529         to the properties implied in IUP models."
1530 }
1531
1532 @article { bell78,
1533     author = GIBell,
1534     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1535     year = 1978,
1536     month = may,
1537     day = 12,
1538     journal = SCI,
1539     volume = 200,
1540     number = 4342,
1541     pages = "618--627",
1542     issn = "0036-8075",
1543     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1544     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1545         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1546         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1547         Drug",
1548     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1549         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1550         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1551         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1552         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1553         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1554         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1555         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1556         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1557         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1558         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1559         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1560         the cell membrane.",
1561     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1562     project = "sawtooth simulation"
1563 }
1564
1565 @article { berk91,
1566     author = DBerk #" and "# EEvans,
1567     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1568         analysis for large contact areas",
1569     year = 1991,
1570     month = apr,
1571     journal = BPJ,
1572     volume = 59,
1573     number = 4,
1574     pages = "861--872",
1575     issn = "0006-3495",
1576     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1577         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1578         Biological;Pressure",
1579     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1580         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1581         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1582         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1583         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1584         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1585         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1586         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1587         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1588         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1589         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1590         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1591         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1592         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1593         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1594         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1595         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1596         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1597         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1598         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1599         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1600         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1601         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1602         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1603         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1604         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1605         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1606         detachment process is predicted which provides accurate specification
1607         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1608         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1609         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1610         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1611         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1612         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1613         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1614         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1615         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1616         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1617         WORDS)"
1618 }
1619
1620 @article { best02,
1621     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1622     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1623         proteins in detail",
1624     year = 2002,
1625     journal = PNAS,
1626     volume = 99,
1627     number = 19,
1628     pages = "12143--12148",
1629     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1630     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1631     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1632     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1633         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1634         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1635         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1636         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1637         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1638         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1639         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1640         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1641         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1642         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1643         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1644         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1645         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1646         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1647         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1648         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1649     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1650         fitting Monte Carlo simulations."
1651 }
1652
1653 @article { best08a,
1654     author = RBest #" and "# GHummer,
1655     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1656     year = 2008,
1657     month = mar,
1658     day = 26,
1659     journal = JACS,
1660     volume = 130,
1661     number = 12,
1662     pages = "3706--3707",
1663     issn = "1520-5126",
1664     doi = "10.1021/ja0762691",
1665     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1666         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1667     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1668         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1669         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1670         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1671         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1672         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1673         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1674         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1675         obtained from pulling in different directions, we find that the
1676         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1677         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1678         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1679         experiments at higher forces."
1680 }
1681
1682 @article { best08b,
1683     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1684     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1685         unfolding of single molecules.",
1686     year = 2008,
1687     month = may,
1688     day = 15,
1689     journal = JPC:B,
1690     volume = 112,
1691     number = 19,
1692     pages = "5968--5976",
1693     issn = "1520-6106",
1694     doi = "10.1021/jp075955j",
1695     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1696         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1697     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1698         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1699         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1700         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1701         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1702         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1703         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1704         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1705         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1706         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1707         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1708         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1709         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1710         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1711         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1712         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1713         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1714         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1715         accord with protein engineering experiments and simulations which
1716         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1717         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1718         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1719         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1720 }
1721
1722 @article { borgia08,
1723     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1724     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1725     year = 2008,
1726     month = jul,
1727     day = 07,
1728     journal = ARBC,
1729     volume = 77,
1730     pages = "101--125",
1731     issn = "0066-4154",
1732     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1733     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1734         em.77.060706.093102",
1735     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1736         77.060706.093102",
1737     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1738         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1739         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1740         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1741         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1742         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1743         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1744         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1745         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1746         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1747         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1748         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1749         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1750         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1751         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1752         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1753         means."
1754 }
1755
1756 @article { braverman08,
1757     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1758     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1759         constant and variable environment",
1760     year = 2008,
1761     month = sep,
1762     day = 18,
1763     journal = JMathBiol,
1764     volume = 57,
1765     number = 3,
1766     pages = "413--434",
1767     issn = "0303-6812",
1768     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1769     eprint =
1770         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1771     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1772     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1773         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1774         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1775         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1776         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1777         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1778         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1779         is the only possible one.",
1780     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1781 }
1782
1783 @article { brochard-wyart99,
1784     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1785     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1786     year = 1999,
1787     journal = EPL,
1788     volume = 47,
1789     number = 2,
1790     pages = "171--174",
1791     eprint =
1792         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1793     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1794     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1795         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1796         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1797         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1798         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1799         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1800         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1801         discussion of various transient regimes.},
1802     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1803 }
1804
1805 @article { brockwell02,
1806     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1807         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1808         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1809     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1810         {I27}",
1811     year = 2002,
1812     month = jul,
1813     journal = BPJ,
1814     volume = 83,
1815     number = 1,
1816     pages = "458--472",
1817     issn = "0006-3495",
1818     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1819     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1820     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1821     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1822         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1823         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1824         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1825         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1826         Thermodynamics",
1827     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1828         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1829         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1830         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1831         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1832         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1833         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1834         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1835         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1836         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1837         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1838         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1839         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1840         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1841         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1842         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1843         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1844         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1845         lower, core destabilization has little effect on determining the
1846         mechanical sensitivity of this domain."
1847 }
1848
1849 @article { brockwell03,
1850     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1851         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1852         and "# SERadford,
1853     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1854         protein",
1855     year = 2003,
1856     month = sep,
1857     day = 17,
1858     journal = NSB,
1859     volume = 10,
1860     number = 9,
1861     pages = "731--737",
1862     issn = "1072-8368",
1863     doi = "10.1038/nsb968",
1864     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1865     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1866     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1867         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1868         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1869     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1870         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1871         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1872         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1873         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1874         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1875         in two different directions, we show that the energy landscape for
1876         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1877         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1878         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1879         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1880         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1881         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1882         on the direction of the applied extension.",
1883     note = "Another scaffold effect paper. TODO: details"
1884 }
1885
1886 @article { brower-toland02,
1887     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1888         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1889     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1890         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1891     year = 2002,
1892     journal = PNAS,
1893     volume = 99,
1894     number = 4,
1895     pages = "1960--1965",
1896     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1897     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1898     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1899     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1900         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1901         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1902         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1903         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1904         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1905         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1906         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1907         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1908         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1909         also have been determined."
1910 }
1911
1912 @article { bryngelson87,
1913     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1914     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1915     year = 1987,
1916     month = nov,
1917     journal = PNAS,
1918     volume = 84,
1919     number = 21,
1920     pages = "7524--7528",
1921     issn = "0027-8424",
1922     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1923         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1924     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1925         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1926         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1927         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1928         to previous protein folding theories, and the implication of these
1929         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1930     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1931 }
1932
1933 @article { bryngelson95,
1934     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1935         PGWolynes,
1936     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1937         synthesis",
1938     year = 1995,
1939     month = mar,
1940     journal = PROT,
1941     volume = 21,
1942     number = 3,
1943     pages = "167--195",
1944     issn = "0887-3585",
1945     doi = "10.1002/prot.340210302",
1946     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1947         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1948         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1949         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1950     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1951         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1952         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1953         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1954         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
1955         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
1956         and more generally explains the distinction between folding processes
1957         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
1958         This approach also gives new, quantitative insights into the
1959         interpretation of experiments and simulations of protein folding
1960         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
1961         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
1962         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
1963         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
1964         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
1965         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
1966         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
1967         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
1968         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
1969         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
1970         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
1971         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
1972         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
1973         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
1974         conditions."
1975 }
1976
1977 @article { bullard06,
1978     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
1979         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
1980     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
1981         projectin and kettin",
1982     year = 2006,
1983     journal = PNAS,
1984     volume = 103,
1985     number = 12,
1986     pages = "4451--4456",
1987     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
1988     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
1989     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
1990     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
1991         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
1992         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
1993         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
1994         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
1995         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
1996         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
1997         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
1998         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
1999         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
2000         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
2001         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
2002         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
2003         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
2004         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
2005         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
2006         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2007         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2008 }
2009
2010 @article { bustamante08,
2011     author = CBustamante,
2012     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2013     year = 2008,
2014     journal = ARBC,
2015     volume = 77,
2016     pages = "45--50",
2017     issn = "0066-4154",
2018     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2019     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2020         em.012108.120952",
2021     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2022         012108.120952",
2023     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2024         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2025         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2026         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2027         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2028         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2029         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2030         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2031         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2032         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2033         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2034         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2035         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2036         modern biochemist."
2037 }
2038
2039 @article { bustamante94,
2040     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2041     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2042     year = 1994,
2043     month = sep,
2044     day = 09,
2045     journal = SCI,
2046     volume = 265,
2047     number = 5178,
2048     pages = "1599--1600",
2049     issn = "0036-8075",
2050     doi = "10.1126/science.8079175",
2051     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2052     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2053     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2054         Thermodynamics",
2055     note = "WLC interpolation formula."
2056 }
2057
2058 @article { bustanji03,
2059     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2060         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2061     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2062         living bacterium under mechanical force",
2063     year = 2003,
2064     journal = PNAS,
2065     volume = 100,
2066     number = 23,
2067     pages = "13292--13297",
2068     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2069     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2070     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2071     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2072         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2073         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2074         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2075         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2076         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2077         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2078         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2079         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2080         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2081         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2082         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2083         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2084         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2085         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2086         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2087         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2088         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2089         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2090         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2091         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2092         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2093         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2094         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2095         rationalized at the molecular level."
2096 }
2097
2098 @article{ martin87,
2099   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2100   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2101     sub 100-\AA scale},
2102   year = 1987,
2103   month = may,
2104   day = 15,
2105   journal = JAP,
2106   volume = 61,
2107   number = 10,
2108   pages = {4723--4729},
2109   issn = "0021-8979",
2110   issn_online = "1089-7550",
2111   doi = {10.1063/1.338807},
2112   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2113   language = "eng",
2114   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2115     introduced that enables a precise measurement of the force between
2116     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2117     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2118     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2119     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2120     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2121     has been used to obtain material-dependent information from
2122     surfaces of electronic materials.},
2123 }
2124
2125 @article { butt95,
2126     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2127     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2128     year = 1995,
2129     journal = NT,
2130     volume = 6,
2131     number = 1,
2132     pages = "1--7",
2133     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2134     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2135     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2136         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2137         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2138         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2139         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2140         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2141         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2142         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2143         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2144         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2145         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2146         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2147         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2148         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2149     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2150         rectangular cantilevers.",
2151     project = "Cantilever Calibration"
2152 }
2153
2154 @article{ jaschke95,
2155   author = MJaschke #" and "# HJButt,
2156   title = {Height calibration of optical lever atomic force
2157     microscopes by simple laser interferometry},
2158   journal = RSI,
2159   year = 1995,
2160   volume = 66,
2161   number = 2,
2162   pages = {1258--1259},
2163   publisher = AIP,
2164   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v66/i2/p1258_s1},
2165   doi = {10.1063/1.1146018},
2166   issn = {0034-6748},
2167   keywords = {atomic force microscopy;calibration;interferometry;laser
2168     beam applications;mirrors;spatial resolution},
2169   abstract = {A new and simple interferometric method for height
2170     calibration of AFM piezo scanners is presented. Except for a small
2171     mirror no additional equipment is required since the fixed
2172     wavelength of the laser diode is used as a calibration
2173     standard. The calibration is appliable in the range between
2174     several ten nm and several Î¼m. Besides vertical calibration many
2175     problems of piezo elements like hysteresis, nonlinearity, creep,
2176     derating, etc. and their dependence on scan parameters or
2177     temperature can be investigated.},
2178 }
2179
2180 @article { cao07,
2181     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2182     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2183     year = 2007,
2184     journal = PNAS,
2185     volume = 104,
2186     number = 40,
2187     pages = "15677--15681",
2188     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2189     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2190     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2191     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2192         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2193         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2194         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2195         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2196         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2197         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2198         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2199         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2200         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2201         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2202         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2203         consequence of ligand binding and report the functional state of
2204         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2205         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2206         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2207         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2208         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2209         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2210         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2211         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2212         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2213         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2214         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2215         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2216         application in diverse protein-ligand systems."
2217 }
2218
2219 @article { carl01,
2220     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2221         and "# DDischer,
2222     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2223         a cell adhesion molecule",
2224     year = 2001,
2225     journal = PNAS,
2226     volume = 98,
2227     number = 4,
2228     pages = "1565--1570",
2229     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2230     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2231     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2232     abstract = ""
2233 }
2234
2235 @article { carrion-vazquez00,
2236     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2237         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2238     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2239         spectroscopy and protein engineering",
2240     year = 2000,
2241     journal = PBPMB,
2242     volume = 74,
2243     number = "1-2",
2244     pages = "63--91",
2245     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2246     issn = "0079-6107",
2247     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2248         btype=pdf",
2249     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2250     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2251         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2252         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2253     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2254         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2255         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2256         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2257         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2258         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2259         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2260         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2261         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2262         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2263         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2264         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2265         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2266         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2267         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2268         proteins at the single molecule level and provide an important
2269         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2270         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2271   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2272     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2273     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2274     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2275 }
2276
2277 @article { carrion-vazquez03,
2278     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2279         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2280     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2281     year = 2003,
2282     month = sep,
2283     day = 17,
2284     journal = NSB,
2285     volume = 10,
2286     number = 9,
2287     pages = "738--743",
2288     issn = "1072-8368",
2289     doi = "10.1038/nsb965",
2290     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2291     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2292     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2293         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2294         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2295     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2296         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2297         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2298         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2299         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2300         through different linkages. Here we used single-molecule force
2301         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2302         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2303         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2304         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2305         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2306         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2307         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2308         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2309         biological systems."
2310 }
2311
2312 @article { carrion-vazquez99a,
2313     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2314         "# JFernandez,
2315     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2316         proteins",
2317     year = 1999,
2318     journal = PNAS,
2319     volume = 96,
2320     number = 20,
2321     pages = "11288--11292",
2322     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2323     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2324     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2325     abstract = ""
2326 }
2327
2328 @article { carrion-vazquez99b,
2329     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2330         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2331     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2332         comparison",
2333     year = 1999,
2334     journal = PNAS,
2335     volume = 96,
2336     number = 7,
2337     pages = "3694--3699",
2338     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2339     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2340     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2341 }
2342
2343 @article { chyan04,
2344     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2345         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2346     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2347     year = 2004,
2348     month = dec,
2349     day = 10,
2350     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2351         Hualien, Taiwan.",
2352     journal = BPJ,
2353     volume = 87,
2354     number = 6,
2355     pages = "3995--4006",
2356     issn = "0006-3495",
2357     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2358     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2359     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2360     language = "eng",
2361     keywords = "Computer
2362         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2363         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2364         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2365         Relationship;Ubiquitin",
2366     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2367         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2368         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2369         transition. Experimental and computational results following this
2370         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2371         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2372         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2373         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2374         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2375         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2376         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2377         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2378         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2379         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2380         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2381         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2382         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2383         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2384         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2385         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2386         was lowered to more acidic values.",
2387     note = "includes pH effects",
2388 }
2389
2390 @article { ciccotti86,
2391     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2392     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2393     year = 1986,
2394     journal = CPR,
2395     volume = 4,
2396     number = 6,
2397     pages = "346--392",
2398     issn = "0167-7977",
2399     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2400     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2401     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2402         constraints."
2403 }
2404
2405 @article { claverie01,
2406     author = JMClaverie,
2407     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2408     year = 2001,
2409     month = feb,
2410     day = 16,
2411     journal = SCI,
2412     volume = 291,
2413     number = 5507,
2414     pages = "1255--1257",
2415     issn = "0036-8075",
2416     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2417     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2418         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2419         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2420         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2421 }
2422
2423 @misc { codata-boltzmann,
2424     key = "codata-boltzmann",
2425     crossref = "codata06",
2426     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2427 }
2428
2429 @article { codata06,
2430     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2431     key = "codata06",
2432     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2433         2006",
2434     year = 2008,
2435     month = jun,
2436     journal = RMP,
2437     volume = 80,
2438     number = 2,
2439     pages = "633--730",
2440     numpages = 97,
2441     publisher = APS,
2442     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2443 }
2444
2445 @article { collins03,
2446     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2447     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2448     year = 2003,
2449     month = apr,
2450     day = 11,
2451     journal = SCI,
2452     volume = 300,
2453     number = 5617,
2454     pages = "286--290",
2455     issn = "1095-9203",
2456     doi = "10.1126/science.1084564",
2457     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2458     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2459     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2460         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2461         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2462         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2463         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2464     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2465         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2466 }
2467
2468 @article { cornish07,
2469     author = PVCornish #" and "# THa,
2470     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2471     year = 2007,
2472     month = jan,
2473     day = 23,
2474     journal = ACS:ChemBiol,
2475     volume = 2,
2476     number = 1,
2477     pages = "53--61",
2478     issn = "1554-8937",
2479     doi = "10.1021/cb600342a",
2480     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2481         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2482     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2483         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2484         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2485         established techniques will be emphasized in this Review, including
2486         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2487         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2488         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2489         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2490         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2491         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2492         techniques that are currently in development."
2493 }
2494
2495 @book { cowan98,
2496     author = GCowan,
2497     title = "Statistical Data Analysis",
2498     year = 1998,
2499     publisher = OUP,
2500     address = "New York",
2501     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2502     project = "Cantilever Calibration"
2503 }
2504
2505 @article { craig01,
2506     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2507     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2508         type {III} modules",
2509     year = 2001,
2510     journal = PNAS,
2511     volume = 98,
2512     number = 10,
2513     pages = "5590--5595",
2514     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2515     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2516     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2517     abstract = ""
2518 }
2519
2520 @article { delpech01,
2521     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2522         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2523     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2524         metastatic tumour",
2525     year = 2001,
2526     month = "September/October",
2527     journal = HistochemJ,
2528     volume = 33,
2529     number = "9-10",
2530     pages = "553--558",
2531     issn = "0018-2214",
2532     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2533         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2534         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2535         Cells, Cultured",
2536     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2537         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2538         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2539         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2540         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2541         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2542         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2543         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2544         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2545         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2546         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2547         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2548         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2549         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2550         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2551         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2552         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2553         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2554         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2555         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2556         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2557         internalised and further digested."
2558 }
2559
2560 @article { diCola05,
2561     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2562         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2563         CDewhurst,
2564     key = "diCola05",
2565     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2566         with scattering and microrheology techniques",
2567     year = 2005,
2568     month = jun,
2569     day = 25,
2570     journal = BPJ,
2571     volume = 88,
2572     number = 6,
2573     pages = "4095--4106",
2574     issn = "0006-3495",
2575     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2576     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2577     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2578     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2579         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2580         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2581     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2582         was measured using a combination of static and dynamic light
2583         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2584         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2585         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2586         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2587         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2588         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2589         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2590         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2591         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2592         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2593         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2594         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2595         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2596         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2597         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2598         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2599         small angle neutron scattering results."
2600 }
2601
2602 @article { dietz04,
2603     author = HDietz #" and "# MRief,
2604     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2605         mechanical experiments",
2606     year = 2004,
2607     journal = PNAS,
2608     volume = 101,
2609     number = 46,
2610     pages = "16192--16197",
2611     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2612     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2613     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2614     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2615         single GFP molecules from the native state through their
2616         complex energy landscape into the completely unfolded
2617         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2618         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2619         transition from the native state to the first intermediate
2620         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2621         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2622         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2623         equilibrium free energy cost associated with this transition
2624         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2625         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2626         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2627         stability of the protein on the millisecond timescale,
2628         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2629         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2630         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2631         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2632         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2633         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2634         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2635         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2636         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2637     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2638         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2639         compression graphic.",
2640     project = "Energy landscape roughness"
2641 }
2642
2643 @article { dietz06a,
2644     author = HDietz #" and "# MRief,
2645     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2646     year = 2006,
2647     month = jan,
2648     day = 31,
2649     journal = PNAS,
2650     volume = 103,
2651     number = 5,
2652     pages = "1244--1247",
2653     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2654     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2655     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2656     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2657         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2658         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2659         technique to measure spatial position of selected residues within a
2660         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2661         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2662         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2663         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2664         by determining the position of three residues in the structure of green
2665         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2666         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2667         where current bulk structural methods fail."
2668 }
2669
2670 @article { dietz06b,
2671     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2672     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2673     year = 2006,
2674     month = aug,
2675     day = 22,
2676     journal = PNAS,
2677     volume = 103,
2678     number = 34,
2679     pages = "12724--12728",
2680     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2681     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2682     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2683     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2684         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2685         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2686         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2687         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2688         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2689         investigated the deformation response of GFP in five selected
2690         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2691         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2692         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2693         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2694         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2695         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2696         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2697         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2698         of protein materials."
2699 }
2700
2701 @article { dietz07,
2702     author = HDietz #" and "# MRief,
2703     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2704         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2705     year = 2007,
2706     journal = JJAP,
2707     volume = 46,
2708     number = "8B",
2709     pages = "5540--5542",
2710     issn = "0021-4922",
2711     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2712     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2713     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2714         pattern recognition, GFP",
2715     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2716         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2717         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2718         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2719         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2720         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2721         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2722         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2723         noisy data sets.",
2724     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2725         later."
2726 }
2727
2728 @article{ berkemeier11,
2729   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2730     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2731   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2732     in the muscle protein myomesin.",
2733   journal = PNAS,
2734   year = 2011,
2735   month = aug,
2736   day = 23,
2737   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2738     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2739   volume = 108,
2740   number = 34,
2741   pages = "14139--14144",
2742   keywords = "Biomechanics",
2743   keywords = "Kinetics",
2744   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2745   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2746   keywords = "Muscle Proteins",
2747   keywords = "Protein Folding",
2748   keywords = "Protein Multimerization",
2749   keywords = "Protein Stability",
2750   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2751   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2752   keywords = "Protein Unfolding",
2753   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2754     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2755     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2756     as an important M-band component supporting the mechanical
2757     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2758     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2759     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2760     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2761     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2762     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2763     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2764     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2765     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2766     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2767     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2768     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2769     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2770     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2771     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2772     the structural integrity of the M band.",
2773   ISSN = "1091-6490",
2774   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2775   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2776   language = "eng",
2777 }
2778
2779 @article { dill97,
2780     author = KADill #" and "# HSChan,
2781     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2782     year = 1997,
2783     month = jan,
2784     journal = NSB,
2785     volume = 4,
2786     number = 1,
2787     pages = "10--19",
2788     issn = "1072-8368",
2789     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2790     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2791     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2792     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2793     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2794         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2795         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2796         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2797         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2798         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2799         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2800         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2801         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2802         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2803         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2804         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2805         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2806         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2807         tests of these ideas will come when new experiments become available
2808         for measuring not just averages of structural observables, but also
2809         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2810         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2811     note = "Pretty folding funnel figures."
2812 }
2813
2814 @article { discher06,
2815     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2816     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2817     year = 2006,
2818     journal = PNAS,
2819     volume = 103,
2820     number = 20,
2821     pages = "7533--7534",
2822     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2823     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2824     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2825 }
2826
2827 @article { dudko03,
2828     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2829     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2830         of adhesion bonds",
2831     year = 2003,
2832     month = sep,
2833     day = 30,
2834     journal = PNAS,
2835     volume = 100,
2836     number = 20,
2837     pages = "11378--11381",
2838     issn = "0027-8424",
2839     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2840     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2841     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2842     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2843     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2844         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2845         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2846         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2847         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2848         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2849         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2850         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2851         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2852         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2853         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2854         forces."
2855 }
2856
2857 @article { dudko06,
2858     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2859     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2860         pulling experiments",
2861     year = 2006,
2862     month = mar,
2863     day = 17,
2864     journal = PRL,
2865     volume = 96,
2866     number = 10,
2867     pages = 108101,
2868     issn = "0031-9007",
2869     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2870     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2871         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2872         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2873         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2874         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2875         Factors",
2876     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2877         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2878         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2879         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2880         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2881         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2882         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2883         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2884         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2885         to avoid over-interpretation of experiments."
2886 }
2887
2888 @article { dudko07,
2889     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2890         "# GHummer,
2891     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2892         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2893     year = 2007,
2894     month = jun,
2895     day = 15,
2896     journal = BPJ,
2897     volume = 92,
2898     number = 12,
2899     pages = "4188--4195",
2900     issn = "0006-3495",
2901     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2902     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2903         btype=pdf",
2904     keywords = "Computer
2905         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2906         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2907         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2908     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2909         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2910         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2911         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2912         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2913         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2914         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2915         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2916         we compare their predictions with two independent sets of data,
2917         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2918         quantitative relation between the two types of measurements.
2919         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2920         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2921         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2922         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2923         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2924         transition is discussed in light of the apparent success of the
2925         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2926 }
2927
2928 @article{ dudko08,
2929   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2930   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2931     force spectroscopy experiments.",
2932   journal = PNAS,
2933   year = 2008,
2934   month = oct,
2935   day = 14,
2936   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2937     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2938     Jolla, CA 92093, USA.
2939     dudko@physics.ucsd.edu",
2940   volume = 105,
2941   number = 41,
2942   pages = "15755--15760",
2943   keywords = "DNA",
2944   keywords = "Half-Life",
2945   keywords = "Kinetics",
2946   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2947   keywords = "Motion",
2948   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2949   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2950   keywords = "Protein Folding",
2951   keywords = "Thermodynamics",
2952   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2953     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2954     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
2955     information from such experiments. The cornerstone of our method
2956     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
2957     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
2958     measurable in constant-force experiments. To interpret the
2959     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
2960     formula that is formally exact within the framework of Kramers
2961     theory. This result complements the analytical expression for the
2962     lifetime that we derived previously for a class of model
2963     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
2964     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
2965     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
2966     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
2967     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
2968     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
2969     surfaces must be considered. In this case the microscopic
2970     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
2971     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
2972     on the force.",
2973   ISSN = "1091-6490",
2974   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
2975   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
2976   language = "eng",
2977 }
2978
2979 @article { evans01,
2980     author = EEvans,
2981     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
2982         single molecular bonds",
2983     year = 2001,
2984     journal = ARBBS,
2985     volume = 30,
2986     pages = "105--128",
2987     issn = "1056-8700",
2988     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
2989     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
2990     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
2991         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
2992     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
2993         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
2994         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
2995         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
2996         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
2997         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
2998         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
2999         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
3000         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
3001         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
3002         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
3003         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
3004         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
3005         that are difficult or impossible to detect in assays of near
3006         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
3007         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
3008         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
3009         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
3010         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
3011         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
3012         bonded attachments."
3013 }
3014
3015 @article { evans91a,
3016     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
3017     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
3018         rupture molecular-point attachments",
3019     year = 1991,
3020     month = apr,
3021     journal = BPJ,
3022     volume = 59,
3023     number = 4,
3024     pages = "838--848",
3025     issn = "0006-3495",
3026     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
3027         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
3028         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
3029         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
3030         Biological",
3031     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
3032         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3033         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3034         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3035         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3036         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3037         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3038         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3039         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3040         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3041         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3042         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3043         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3044         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3045         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3046         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3047         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3048         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3049         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3050         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3051         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3052         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3053         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3054         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3055         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3056         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3057         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3058         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3059         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3060         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3061         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3062         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3063         the attachments failed because receptors were extracted from the
3064         membrane."
3065 }
3066
3067 @article { evans91b,
3068     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3069     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3070         energies to separate large contact areas",
3071     year = 1991,
3072     month = apr,
3073     journal = BPJ,
3074     volume = 59,
3075     number = 4,
3076     pages = "849--860",
3077     issn = "0006-3495",
3078     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3079         Membrane;Erythrocytes;Helix
3080         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3081         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3082     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3083         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3084         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3085         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3086         experimental method and analysis were formulated around controlled
3087         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3088         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3089         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3090         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3091         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3092         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3093         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3094         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3095         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3096         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3097         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3098         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3099         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3100         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3101         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3102         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3103         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3104         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3105         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3106         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3107         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3108         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3109         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3110         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3111         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3112         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3113         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3114         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3115         initial assembly and increased progressively with separation. When
3116         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3117         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3118         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3119         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3120         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3121 }
3122
3123 @article { evans97,
3124     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3125     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3126     year = 1997,
3127     month = apr,
3128     journal = BPJ,
3129     volume = 72,
3130     number = 4,
3131     pages = "1541--1555",
3132     issn = "0006-3495",
3133     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3134     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3135     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3136         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3137     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3138         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3139         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3140         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3141         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3142         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3143         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3144         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3145         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3146         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3147         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3148         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3149         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3150         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3151         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3152         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3153         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3154         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3155         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3156         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3157         of the loading rate over many decades independent of the type of
3158         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3159         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3160         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3161         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3162         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3163         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3164         However, a significant gap exists between the time domain of force
3165         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3166         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3167         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3168         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3169         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3170         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3171         tests.",
3172     project = "sawtooth simulation"
3173 }
3174
3175 @article { evans99,
3176     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3177     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3178     year = 1999,
3179     month = may,
3180     journal = BPJ,
3181     volume = 76,
3182     number = 5,
3183     pages = "2439--2447",
3184     issn = "0006-3495",
3185     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3186     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3187     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3188         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3189         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3190     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3191         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3192         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3193         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3194         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3195         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3196         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3197         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3198         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3199         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3200         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3201         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3202         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3203         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3204         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3205         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3206         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3207         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3208         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3209         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3210         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3211         force techniques.",
3212     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3213         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3214         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3215         by $f_\beta$, TODO; time by $\tau_f$, TODO; elasiticity by compliance
3216         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3217         polymer models.",
3218     project = "sawtooth simulation"
3219 }
3220
3221 @article { fernandez04,
3222     author = JFernandez #" and "# HLi,
3223     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3224         single protein",
3225     year = 2004,
3226     month = mar,
3227     day = 12,
3228     journal = SCI,
3229     volume = 303,
3230     number = 5664,
3231     pages = "1674--1678",
3232     issn = "1095-9203",
3233     doi = "10.1126/science.1092497",
3234     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3235     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3236     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3237         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3238         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3239         Factors;Ubiquitin",
3240     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3241         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3242         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3243         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3244         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3245         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3246         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3247         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3248         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3249         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3250         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3251         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3252         folding reaction."
3253 }
3254
3255 @article{ howard87,
3256   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3257   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3258     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3259     bullfrog's saccular hair cell.},
3260   journal = PNAS,
3261   year = 1987,
3262   month = may,
3263   volume = 84,
3264   number = 9,
3265   pages = {3064--3068},
3266   issn = {0027-8424},
3267   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3268   keywords = {Acclimatization},
3269   keywords = {Animals},
3270   keywords = {Electric Conductivity},
3271   keywords = {Electric Stimulation},
3272   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3273   keywords = {Membrane Potentials},
3274   keywords = {Microelectrodes},
3275   keywords = {Physical Stimulation},
3276   keywords = {Rana catesbeiana},
3277   keywords = {Saccule and Utricle},
3278   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3279     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3280     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3281     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3282     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3283     stiffness following the application of force stimuli. Following
3284     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3285     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3286     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3287     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3288     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3289     as the parallel combination of a spring, which represents the
3290     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3291     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3292     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3293   language = {eng},
3294 }
3295
3296 @article{ howard88,
3297   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3298   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3299     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3300     Hair Cell},
3301   year = 1988,
3302   month = may,
3303   journal = NEURON,
3304   volume = 1,
3305   pages = {189--199},
3306   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3307   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3308   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3309   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3310     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3311     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3312     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3313     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3314     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3315     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3316     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3317     since.},
3318 }
3319
3320 @article{ florin94,
3321   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3322   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3323   year = 1994,
3324   month = apr,
3325   day = 15,
3326   journal = SCI,
3327   volume = 264,
3328   number = 5157,
3329   pages = {415--417},
3330   doi = {10.1126/science.8153628},
3331   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3332   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3333   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3334     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3335     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3336     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3337     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3338     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3339     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3340     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3341     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3342 }
3343
3344 @article { florin95,
3345     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3346         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3347     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3348         microscope",
3349     year = 1995,
3350     journal = BIOSENSE,
3351     volume = 10,
3352     number = "9--10",
3353     pages = "895--901",
3354     issn = "0956-5663",
3355     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3356     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TFC-
3357         3XY2HK9-G/2/6f4e9f67e9a1e14c8bbcc478e5360682",
3358     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3359         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3360         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3361         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3362         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3363         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3364         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3365         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3366         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3367         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3368         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3369     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3370         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3371         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3372         being published in 1994.},
3373     project = "Cantilever Calibration"
3374 }
3375
3376 @article{ burnham03,
3377   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3378     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3379     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3380   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3381     microscopy cantilevers},
3382   year = 2003,
3383   month = jan,
3384   journal = NT,
3385   volume= 14,
3386   number = 1,
3387   pages = {1--6},
3388   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3389   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3390     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3391     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3392     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3393     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3394     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3395     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3396     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3397     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3398     method in comparison to the three others and recommend it for its
3399     ease of use and broad applicability.},
3400   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3401     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3402     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3403     derivation.},
3404 }
3405
3406 @article { forde02,
3407     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3408         #" and "# CBustamante,
3409     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3410         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3411         polymerase",
3412     year = 2002,
3413     month = sep,
3414     day = 03,
3415     journal = PNAS,
3416     volume = 99,
3417     number = 18,
3418     pages = "11682--11687",
3419     issn = "0027-8424",
3420     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3421     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3422     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3423     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3424         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3425     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3426         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3427         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3428         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3429         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3430         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3431         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3432         find that an assisting mechanical force does not alter the
3433         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3434         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3435         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3436         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3437         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3438         be reversed mechanically."
3439 }
3440
3441 @article { freitag97,
3442     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3443         and "# REStenkamp,
3444     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3445     year = 1997,
3446     month = jun,
3447     journal = PS,
3448     volume = 6,
3449     number = 6,
3450     pages = "1157--1166",
3451     issn = "0961-8368",
3452     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3453     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3454         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3455         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3456     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3457         important biotechnological applications and is an interesting model
3458         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3459         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3460         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3461         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3462         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3463         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3464         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3465         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3466         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3467         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3468         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3469         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3470         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3471         second. The major change associated with binding of biotin is the
3472         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3473         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3474         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3475         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3476         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3477         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3478         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3479         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3480         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3481         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3482         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3483         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3484         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3485         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3486         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3487         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3488         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3489         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3490         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3491         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3492         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3493         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3494         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3495     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3496         1SWE}, DOI:
3497         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3498 }
3499
3500 @article { friddle08,
3501     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3502         ANoy,
3503     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3504     year = 2008,
3505     journal = JPC:C,
3506     volume = 112,
3507     number = 13,
3508     pages = "4986--4990",
3509     doi = "10.1021/jp7095967",
3510     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3511     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3512 }
3513
3514 @article { fujii02,
3515     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3516     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3517     year = 2002,
3518     month = apr,
3519     journal = JBM,
3520     volume = 35,
3521     number = 4,
3522     pages = "527--531",
3523     issn = "0021-9290",
3524     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3525         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3526     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3527         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3528         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3529         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3530         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3531         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3532         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3533         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3534         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3535         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3536         essential."
3537 }
3538
3539 @article { ganchev08,
3540     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3541         WKSurewicz,
3542     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3543         by force spectroscopy",
3544     year = 2008,
3545     month = sep,
3546     day = 15,
3547     journal = BPJ,
3548     volume = 95,
3549     number = 6,
3550     pages = "2909--2915",
3551     issn = "1542-0086",
3552     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3553     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3554         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3555         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3556         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3557         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3558         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3559         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3560         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3561         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3562         attachment site. The data presented here provide direct information
3563         about the forces required to extract an individual monomer from the
3564         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3565         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3566         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3567         structure of PrP amyloid."
3568 }
3569
3570 @article { gao03,
3571     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3572         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3573     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3574         fibronectin type {III1} intermediates",
3575     year = 2003,
3576     journal = PNAS,
3577     volume = 100,
3578     number = 25,
3579     pages = "14784--14789",
3580     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3581     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3582     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3583     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3584         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3585         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3586         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3587         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3588         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3589         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3590         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3591         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3592         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3593         times the length of the native folded state. Considering previous
3594         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3595         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3596         this partially unfolded intermediate."
3597 }
3598
3599 @article { gavrilov01,
3600     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3601     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3602     year = 2001,
3603     month = dec,
3604     day = 21,
3605     journal = JTB,
3606     volume = 213,
3607     number = 4,
3608     pages = "527--545",
3609     issn = "0022-5193",
3610     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3611     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3612         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3613     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3614         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3615         system of given architecture (reliability structure) and given
3616         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3617         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3618         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3619         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3620         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3621         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3622         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3623         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3624         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3625         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3626         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3627         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3628         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3629         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3630         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3631         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3632         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3633         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3634         general failure law. The theory explains why relative differences in
3635         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3636         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3637         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3638         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3639         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3640         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3641         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3642         biological knowledge.",
3643     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3644 }
3645
3646 @article { gergely00,
3647     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3648         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3649     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3650         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3651     year = 2000,
3652     journal = PNAS,
3653     volume = 97,
3654     number = 20,
3655     pages = "10802--10807",
3656     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3657     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3658     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3659 }
3660
3661 @article { gompertz25,
3662     author = BGompertz,
3663     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3664         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3665         Contingencies",
3666     year = 1825,
3667     journal = PTRSL,
3668     volume = 115,
3669     number = "",
3670     pages = "513--583",
3671     issn = 02610523,
3672     publisher = RS,
3673     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3674     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3675     abstract = "",
3676     jstor_articletype = "primary_article",
3677     jstor_formatteddate = 1825,
3678     jstor_issuetitle = ""
3679 }
3680
3681 @article{ welch38,
3682   author = BLWelch,
3683   title = {The significance of the difference between two means when
3684     the population variances are unequal},
3685   year = 1938,
3686   month = feb,
3687   journal = Biomet,
3688   volume = 29,
3689   number = "3-4",
3690   pages = {350--362},
3691   keywords = "Population",
3692   issn = "0006-3444",
3693   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3694   language = "eng",
3695 }
3696
3697 @article{ welch47,
3698   author = BLWelch,
3699   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3700     different population variances are involved},
3701   year = 1947,
3702   month = jan,
3703   journal = Biomet,
3704   volume = 34,
3705   number = "1-2",
3706   pages = {28--35},
3707   keywords = "Population",
3708   issn = "0006-3444",
3709   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3710   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3711   language = "eng",
3712 }
3713
3714 @article { granzier97,
3715     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3716         KTrombitas,
3717     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3718         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3719     year = 1997,
3720     month = oct,
3721     journal = BPJ,
3722     volume = 73,
3723     number = 4,
3724     pages = "2043--2053",
3725     issn = "0006-3495",
3726     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3727     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3728     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3729         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3730         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3731         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3732         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3733     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3734         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3735         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3736         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3737         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3738         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3739         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3740         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3741         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3742         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3743         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3744         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3745         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3746         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3747         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3748         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3749         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3750         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3751         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3752         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3753         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3754         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3755         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3756         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3757         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3758         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3759         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3760         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3761         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3762         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3763         into the elastic pool."
3764 }
3765
3766 @article { grossman05,
3767     author = CGrossman #" and "# AStout,
3768     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3769     year = 2005,
3770     season = "Fall",
3771     numpages = 12,
3772     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3773     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3774         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3775         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3776         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3777         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3778         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3779         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3780         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3781         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3782         instead.},
3783     project = "Cantilever Calibration"
3784 }
3785
3786 @article { halvorsen09,
3787     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3788     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3789         force",
3790     year = 2009,
3791     journal = arXiv,
3792     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3793     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3794         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3795         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3796         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3797         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3798         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3799         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3800         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3801         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3802         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3803         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3804         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3805         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3806         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3807         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3808         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3809         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3810         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3811         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3812         wider range of researchers and experimental systems.}
3813 }
3814
3815 @article { hanggi90,
3816     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3817     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3818     year = 1990,
3819     month = "Apr",
3820     journal = RMP,
3821     volume = 62,
3822     number = 2,
3823     pages = "251--341",
3824     numpages = 90,
3825     publisher = APS,
3826     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3827     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3828     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3829     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3830         the Kramers-specific introduction.",
3831     project = "sawtooth simulation"
3832 }
3833
3834 @article { hatfield99,
3835     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3836     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3837     year = 1999,
3838     month = "Apr",
3839     journal = PRL,
3840     volume = 82,
3841     number = 17,
3842     pages = "3548--3551",
3843     numpages = 3,
3844     publisher = APS,
3845     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3846     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3847     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3848     project = "sawtooth simulation"
3849 }
3850
3851 @article { heymann00,
3852     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3853     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3854     year = 2000,
3855     month = jun,
3856     day = 26,
3857     journal = PRL,
3858     volume = 84,
3859     number = "26 Pt 1",
3860     pages = "6126--6129",
3861     issn = "0031-9007",
3862     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3863     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3864     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3865     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3866         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3867         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3868         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3869         only one single force value in a continuous force profile that
3870         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3871         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3872         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3873         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3874         from measurements with different spring constants contain complementary
3875         information."
3876 }
3877
3878 @article { hummer01,
3879     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3880     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3881         single-molecule pulling experiments",
3882     year = 2001,
3883     journal = PNAS,
3884     volume = 98,
3885     number = 7,
3886     pages = "3658--3661",
3887     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3888     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3889     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3890     note = "READ"
3891 }
3892
3893 @article { hummer03,
3894     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3895     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3896     year = 2003,
3897     month = jul,
3898     journal = BPJ,
3899     volume = 85,
3900     number = 1,
3901     pages = "5--15",
3902     issn = "0006-3495",
3903     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3904     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3905     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3906         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3907         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3908         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3909         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3910     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3911         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3912         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3913         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3914         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3915         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3916         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3917         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3918         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3919         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3920         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3921         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3922         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3923         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3924         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3925         information from pulling experiments is simple to implement and should
3926         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3927     note = "READ",
3928     project = "sawtooth simulation"
3929 }
3930
3931 @article { hutter05,
3932     author = JHutter,
3933     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3934         spring constant and adhesion measurements.",
3935     year = 2005,
3936     month = mar,
3937     day = 15,
3938     journal = LANG,
3939     volume = 21,
3940     number = 6,
3941     pages = "2630--2632",
3942     issn = "0743-7463",
3943     doi = "10.1021/la047670t",
3944     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3945     project = "Cantilever Calibration"
3946 }
3947
3948 @article { hutter93,
3949     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3950     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3951     year = 1993,
3952     journal = RSI,
3953     volume = 64,
3954     number = 7,
3955     pages = "1868--1873",
3956     publisher = AIP,
3957     doi = "10.1063/1.1143970",
3958     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
3959     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
3960         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
3961     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
3962         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
3963         This is the first paper I've found that works out the theory
3964         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
3965         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
3966         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
3967         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
3968         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
3969     project = "Cantilever Calibration"
3970 }
3971
3972 @article{ hutter93-erratum,
3973   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3974   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
3975   year = 1993,
3976   month = nov,
3977   journal = RSI,
3978   volume = 64,
3979   number = 11,
3980   pages = 3342,
3981   publisher = AIP,
3982   doi = "10.1063/1.1144449",
3983   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
3984   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
3985     response of their optical-detection electronics.},
3986   project = "Cantilever Calibration",
3987 }
3988
3989 @book{ heer72,
3990   author = CVHeer,
3991   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
3992   year = 1972,
3993   publisher = AcP,
3994   address = {New York},
3995   numpages = 602,
3996   isbn = {0-123-36550-3},
3997   language = {English},
3998   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
3999 }
4000
4001 @article { hyeon03,
4002     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
4003     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
4004         by using mechanical unfolding experiments?",
4005     year = 2003,
4006     month = sep,
4007     day = 02,
4008     journal = PNAS,
4009     volume = 100,
4010     number = 18,
4011     pages = "10249--10253",
4012     issn = "0027-8424",
4013     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
4014     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
4015     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
4016     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
4017     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
4018         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
4019         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
4020         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
4021         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
4022         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
4023         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
4024         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
4025         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
4026         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
4027         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
4028         energy scale epsilon, can be directly measured.",
4029     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
4030         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
4031     project = "Energy Landscape Roughness"
4032 }
4033
4034 @article { improta96,
4035     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4036     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4037         components of muscle elasticity.",
4038     year = 1996,
4039     month = mar,
4040     day = 15,
4041     journal = STR,
4042     volume = 4,
4043     number = 3,
4044     pages = "323--337",
4045     issn = "0969-2126",
4046     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4047     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4048         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4049         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4050         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4051     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4052         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4053         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4054         is believed to play a major role in extensibility and passive
4055         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4056         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4057         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4058         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4059         mechanical properties be approached through the characterization of the
4060         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4061         paper, we report on the structure determination in solution of a
4062         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4063         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4064         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4065         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4066         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4067         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4068         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4069         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4070         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4071         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4072         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4073         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4074         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4075         elasticity by stretching the hinge regions.",
4076     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4077         1TIT}, DOI:
4078         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4079 }
4080
4081 @article { irback05,
4082     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4083     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4084     year = 2005,
4085     journal = PNAS,
4086     volume = 102,
4087     number = 38,
4088     pages = "13427--13432",
4089     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4090     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4091     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4092     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4093         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4094         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4095         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4096         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4097         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4098         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4099         process can occur either in a single step or through intermediate
4100         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4101         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4102         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4103         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4104         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4105         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4106         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4107         verified experimentally but appears physically reasonable."
4108 }
4109
4110 @article{ grubmuller96,
4111   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4112   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4113     streptavidin-biotin rupture force.},
4114   year = 1996,
4115   month = feb,
4116   day = 16,
4117   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4118              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4119              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4120   journal = SCI,
4121   volume = 271,
4122   number = 5251,
4123   pages = {997--999},
4124   issn = {0036-8075},
4125   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4126   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4127   language = {eng},
4128   keywords = {Bacterial Proteins},
4129   keywords = {Biotin},
4130   keywords = {Chemistry, Physical},
4131   keywords = {Computer Simulation},
4132   keywords = {Hydrogen Bonding},
4133   keywords = {Ligands},
4134   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4135   keywords = {Models, Chemical},
4136   keywords = {Molecular Conformation},
4137   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4138   keywords = {Protein Conformation},
4139   keywords = {Streptavidin},
4140   keywords = {Thermodynamics},
4141   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4142                  complex was calculated here by computer simulations.
4143                  The computed force agrees well with that obtained by
4144                  recent single molecule atomic force microscope
4145                  experiments. These simulations suggest a detailed
4146                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4147                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4148                  attributed to a hydrogen bond network between the
4149                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4150                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4151                  substantially enhance the stability of the complex and
4152                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4153                  steric restraints do not appear to contribute to the
4154                  binding forces, although conformational motions were
4155                  observed.},
4156 }
4157
4158
4159 @article { izrailev97,
4160     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4161         YOono #" and "# KSchulten,
4162     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4163         complex",
4164     year = 1997,
4165     month = apr,
4166     journal = BPJ,
4167     volume = 72,
4168     number = 4,
4169     pages = "1568--1581",
4170     issn = "0006-3495",
4171     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4172     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4173     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4174         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4175         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4176         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4177     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4178         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4179         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4180         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4181         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4182         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4183         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4184         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4185         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4186         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4187         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4188         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4189         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4190         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4191         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4192         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4193         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4194         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4195         rupture."
4196 }
4197
4198 @article { janshoff00,
4199     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4200         HFuchs,
4201     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4202         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4203     year = 2000,
4204     month = sep,
4205     day = 15,
4206     journal = ACIEE,
4207     volume = 39,
4208     number = 18,
4209     pages = "3212--3237",
4210     issn = "1521-3773",
4211     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4212     eprint = "",
4213     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4214     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4215         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4216         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4217         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4218         replication and transcription of the genome; it is also important for
4219         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4220         that molecules interact with each other in a specific manner.
4221         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4222         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4223         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4224         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4225         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4226         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4227         have now become available for measuring the forces between interfaces
4228         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4229         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4230         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4231         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4232         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4233         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4234         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4235         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4236         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4237         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4238         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4239         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4240         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4241 }
4242
4243 @article { jollymore09,
4244     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4245         and "# HLi,
4246     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4247         molecule force spectroscopy",
4248     year = 2009,
4249     month = jan,
4250     day = 30,
4251     journal = JMB,
4252     volume = 385,
4253     number = 4,
4254     pages = "1277--1286",
4255     issn = "1089-8638",
4256     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4257     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4258     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4259         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4260         Analysis;Tenascin",
4261     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4262         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4263         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4264         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4265         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4266         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4267         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4268         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4269         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4270         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4271         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4272         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4273         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4274         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4275         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4276         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4277         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4278         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4279         foundation to further study the mechanical properties of individual
4280         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4281         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4282         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4283         design of different forms of tenascins. The comparison between
4284         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4285         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4286         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4287         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4288         tenascins."
4289 }
4290
4291 @article { jones05,
4292     author = REJones #" and "# DPHart,
4293     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4294         immersed in fluids",
4295     year = 2005,
4296     journal = TBI,
4297     volume = 38,
4298     number = 3,
4299     pages = "355--361",
4300     issn = "0301-679X",
4301     doi = "DOI: 10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4302     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V57-4DN9K7J-1/2/fef91
4303         ac022594c2c6a701376d83ecd31",
4304     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4305     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4306         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4307         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4308         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4309         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4310         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4311         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4312         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4313         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4314         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4315         the viscosity of the lubricant for each test."
4316 }
4317
4318 @article { juckett93,
4319     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4320     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4321         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4322     year = 1993,
4323     month = jun,
4324     journal = MAD,
4325     volume = 69,
4326     number = "1--2",
4327     pages = "1--31",
4328     issn = "0047-6374",
4329     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4330     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4331         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4332         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4333         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4334         Statistical;Mortality",
4335     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4336         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4337         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4338         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4339         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4340         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4341         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4342         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4343         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4344         explored in the context of both functions and, in particular, the
4345         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4346         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4347         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4348         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4349         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4350         probable errors in those analyses are discussed.",
4351     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4352         Weibull models."
4353 }
4354
4355 @article { kaplan58,
4356     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4357     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4358     year = 1958,
4359     month = "jun",
4360     journal = JASA,
4361     volume = 53,
4362     number = 282,
4363     pages = "457--481",
4364     issn = 01621459,
4365     publisher = ASA,
4366     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4367     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4368     abstract = ""
4369 }
4370
4371 @article { kellermayer03,
4372     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4373     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4374         force microscopy",
4375     year = 2003,
4376     journal = BBABE,
4377     volume = 1604,
4378     number = 2,
4379     pages = "105--114",
4380     issn = "0005-2728",
4381     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4382     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4383     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4384         spectroscopy",
4385     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4386         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4387         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4388         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4389         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4390         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4391         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4392         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4393         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4394         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4395         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4396         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4397         appear independent from each other along their contour. Based on the
4398         global association but local independence of titin molecules, we
4399         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4400         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4401         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4402         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4403         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4404         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4405         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4406         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4407         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4408         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4409         sarcomeric passive force response.",
4410     note = ""
4411 }
4412
4413 @article { kellermayer97,
4414     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4415         CBustamante,
4416     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4417         characterized with laser tweezers",
4418     year = 1997,
4419     month = may,
4420     day = 16,
4421     journal = SCI,
4422     volume = 276,
4423     number = 5315,
4424     pages = "1112--1116",
4425     issn = "0036-8075",
4426     keywords = "Amino Acid
4427         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4428         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4429         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4430         Mechanical",
4431     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4432         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4433         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4434         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4435         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4436         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4437         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4438         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4439         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4440         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4441         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4442         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4443         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4444         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4445         muscle fibers."
4446 }
4447
4448 @article { king10,
4449     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4450     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4451         based on a simple two-state model",
4452     year = 2010,
4453     month = mar,
4454     day = 1,
4455     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4456                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4457     journal = IJBMM,
4458     volume = 46,
4459     number = 2,
4460     pages = "159--166",
4461     issn = "0141-8130",
4462     alternative_issn = "1879-0003",
4463     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4464     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T7J-
4465         4XWMND2-1/2/7ef768562b4157fc201d450553e5de5e",
4466     language = "eng",
4467     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4468         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4469     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4470         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4471         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4472         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4473         revealed novel information that has significantly enhanced our
4474         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4475         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4476         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4477         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4478         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4479         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4480         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4481         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4482         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4483         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4484         also analyze the errors associated with different methods of data
4485         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4486         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4487         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4488         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4489         unfolding method."
4490 }
4491
4492 @article { kleiner07,
4493     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4494     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4495         simulation with a Go-type potential",
4496     year = 2007,
4497     month = mar,
4498     day = 15,
4499     journal = BPJ,
4500     volume = 92,
4501     number = 6,
4502     pages = "2054--2061",
4503     issn = "0006-3495",
4504     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4505     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4506     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4507     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4508         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4509         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4510     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4511         has an important role in living systems and is a logical extension of
4512         the more general protein folding problem. Recent advances in
4513         experimental methodology have allowed the stretching of single
4514         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4515         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4516         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4517         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4518         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4519         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4520         presence of a stretching force and show that this fundamental
4521         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4522         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4523         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4524         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4525         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4526 }
4527
4528 @article { klimov00,
4529     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4530     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4531         globular proteins",
4532     year = 2000,
4533     month = jun,
4534     day = 20,
4535     journal = PNAS,
4536     volume = 97,
4537     number = 13,
4538     pages = "7254--7259",
4539     issn = "0027-8424",
4540     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4541     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4542     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4543     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4544     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4545         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4546         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4547         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4548         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4549         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4550         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4551         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4552         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4553         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4554         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4555         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4556         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4557         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4558         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4559         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4560         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4561         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4562         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4563         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4564         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4565         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4566         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4567         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4568         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4569     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4570 }
4571
4572 @article { klimov99,
4573     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4574     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4575         force-induced unfolding",
4576     year = 1999,
4577     month = may,
4578     day = 25,
4579     journal = PNAS,
4580     volume = 96,
4581     number = 11,
4582     pages = "6166--6170",
4583     issn = "0027-8424",
4584     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4585         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4586     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4587         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4588         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4589         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4590         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4591         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4592         stretching rates of individual molecules show great variations
4593         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4594         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4595         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4596         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4597         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4598         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4599         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4600         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4601         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4602         proteins in the absence of denaturants."
4603 }
4604
4605 @article { kosztin06,
4606     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4607     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4608         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4609     year = 2006,
4610     month = feb,
4611     day = 10,
4612     journal = JCP,
4613     volume = 124,
4614     pages = 064106,
4615     issn = "0031-9007",
4616     doi = "10.1063/1.2166379",
4617     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4618 }
4619
4620 @article { kramers40,
4621     author = HAKramers,
4622     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4623         chemical reactions",
4624     year = 1940,
4625     month = apr,
4626     journal = Physica,
4627     volume = 7,
4628     number = 4,
4629     pages = "284--304",
4630     issn = "0031-8914",
4631     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4632     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4633     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4634         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4635         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4636         applicability of the transition state method for calculating the rate
4637         of chemical reactions.",
4638     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4639 }
4640
4641 @article { krammer99,
4642     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4643         #" and "# VVogel,
4644     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4645         tensile molecular recognition switch",
4646     year = 1999,
4647     month = feb,
4648     day = 16,
4649     journal = PNAS,
4650     volume = 96,
4651     number = 4,
4652     pages = "1351--1356",
4653     issn = "0027-8424",
4654     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4655         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4656         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4657         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4658         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4659     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4660         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4661         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4662         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4663         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4664         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4665         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4666         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4667         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4668         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4669         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4670         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4671         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4672         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4673         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4674         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4675         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4676         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4677 }
4678
4679 @article { kreuzer01,
4680     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4681     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4682         statistical mechanical analysis",
4683     year = 2001,
4684     month = feb,
4685     day = 23,
4686     journal = PR:E,
4687     volume = 63,
4688     number = "2 Pt 1",
4689     pages = 021906,
4690     issn = "1539-3755",
4691     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4692     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4693     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4694         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4695     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4696         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4697         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4698         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4699         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4700         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4701         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4702         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4703         poly (ethylene glycol) chains."
4704 }
4705
4706 @article { kroy07,
4707     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4708     title = "The glassy wormlike chain",
4709     year = 2007,
4710     journal = NJP,
4711     volume = 9,
4712     number = 11,
4713     pages = 416,
4714     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4715     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4716     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4717     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4718         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4719         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4720         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4721         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4722         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4723         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4724         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4725         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4726         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4727         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4728         the potential physiological significance of our results.",
4729     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4730         limit."
4731 }
4732
4733 @article { labeit03,
4734     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4735         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4736         "# HLGranzier,
4737     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4738         titin",
4739     year = 2003,
4740     journal = PNAS,
4741     volume = 100,
4742     number = 23,
4743     pages = "13716--13721",
4744     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4745     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4746     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4747     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4748         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4749         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4750         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4751         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4752         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4753         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4754         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4755         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4756         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4757         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4758         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4759         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4760         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4761 }
4762
4763 @article{ labeit95,
4764   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4765   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4766     and elasticity.",
4767   journal = SCI,
4768   year = 1995,
4769   month = oct,
4770   day = 13,
4771   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4772   volume = 270,
4773   number = 5234,
4774   pages = "293--296",
4775   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4776   keywords = "Amino Acid Sequence",
4777   keywords = "Animals",
4778   keywords = "DNA, Complementary",
4779   keywords = "Elasticity",
4780   keywords = "Fibronectins",
4781   keywords = "Humans",
4782   keywords = "Immunoglobulins",
4783   keywords = "Molecular Sequence Data",
4784   keywords = "Muscle Contraction",
4785   keywords = "Muscle Proteins",
4786   keywords = "Muscle, Skeletal",
4787   keywords = "Myocardium",
4788   keywords = "Protein Kinases",
4789   keywords = "Rabbits",
4790   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4791   keywords = "Sarcomeres",
4792   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4793     striated muscle contains a third filament system formed by the
4794     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4795     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4796     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4797     details are not known because of the large size of the
4798     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4799     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4800     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4801     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4802     in the A band region of titin suggests why thick filament
4803     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4804     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4805     tension identifies two elements that correlate with tissue
4806     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4807     series. The differential expression of the springs provides a
4808     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4809     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4810   ISSN = "0036-8075",
4811   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4812   language = "eng",
4813 }
4814
4815 @article { law03,
4816     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4817         DSpeicher #" and "# DDischer,
4818     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4819         unfolding of spectrin domains",
4820     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4821         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4822         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4823         19104-6315, USA.",
4824     year = 2003,
4825     month = nov,
4826     journal = BPJ,
4827     volume = 85,
4828     number = 5,
4829     pages = "3286--3293",
4830     issn = "0006-3495",
4831     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4832         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4833         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4834         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4835     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4836         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4837         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4838         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4839         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4840         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4841         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4842         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4843         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4844         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4845         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4846         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4847         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4848         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4849         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4850         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4851         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4852         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4853         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4854         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4855         pathways.",
4856   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4857   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4858   language =     "eng",
4859 }
4860
4861 @article { levinthal68,
4862     author = CLevinthal,
4863     title = "Are there pathways for protein folding?",
4864     year = 1968,
4865     journal = JCPPCB,
4866     volume = 65,
4867     number = 1,
4868     pages = "44--45",
4869     eprint =
4870         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4871         df",
4872     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4873 }
4874
4875 @inproceedings { levinthal69,
4876     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4877     author = CLevinthal,
4878     title = "How to Fold Graciously.",
4879     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4880     year = 1969,
4881     pages = "22--24",
4882     publisher = UIP:Urbana,
4883     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4884     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4885 }
4886
4887 @article { levy02,
4888     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4889     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4890         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4891     year = 2002,
4892     journal = NT,
4893     volume = 13,
4894     number = 1,
4895     pages = "33--37",
4896     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4897     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4898     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4899         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4900         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4901         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4902         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4903         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4904         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4905         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4906         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4907         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4908         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4909         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4910         very good agreement between the two methods. In the case of the
4911         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4912         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4913         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4914         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4915         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4916         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4917         qualitatively invoked.",
4918     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4919         derviation of the Lorentzian fit.",
4920     project = "Cantilever Calibration"
4921 }
4922
4923 @article { li00,
4924     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4925         and "# JFernandez,
4926     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4927         protein",
4928     year = 2000,
4929     journal = PNAS,
4930     volume = 97,
4931     number = 12,
4932     pages = "6527--6531",
4933     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4934     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4935     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4936     abstract = "",
4937     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4938         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4939         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4940 }
4941
4942 @article { li01,
4943     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4944         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4945     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4946         molecule techniques",
4947     year = 2001,
4948     journal = PNAS,
4949     volume = 98,
4950     number = 19,
4951     pages = "10682--10686",
4952     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4953     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4954     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4955     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4956         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
4957         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
4958         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
4959         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
4960         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
4961         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
4962         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
4963         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
4964         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
4965         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
4966         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
4967         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
4968         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
4969         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
4970         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
4971         defined structure."
4972 }
4973
4974 @article { li03,
4975     author = HLi #" and "# JFernandez,
4976     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
4977         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
4978     year = 2003,
4979     month = nov,
4980     day = 14,
4981     journal = JMB,
4982     volume = 334,
4983     number = 1,
4984     pages = "75--86",
4985     issn = "0022-2836",
4986     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
4987     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
4988         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
4989         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
4990         Tertiary;Spectrum Analysis",
4991     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
4992         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
4993         properties. Until recently, the only known structure was that of the
4994         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
4995         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
4996         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
4997         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
4998         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
4999         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
5000         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
5001         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
5002         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
5003         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
5004         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
5005         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
5006         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
5007         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
5008         architectures of the titin Ig modules."
5009 }
5010
5011 @article { li05,
5012     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
5013     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
5014         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
5015     year = 2005,
5016     month = jan,
5017     day = 28,
5018     journal = JMB,
5019     volume = 345,
5020     number = 4,
5021     pages = "817--826",
5022     issn = "0022-2836",
5023     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
5024     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
5025         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
5026         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
5027     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
5028         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
5029         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
5030         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
5031         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
5032         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5033         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5034         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5035         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5036         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5037         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5038         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5039         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5040         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5041         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5042         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5043         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5044         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5045         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5046         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5047         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5048         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5049         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5050         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5051         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5052         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5053         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5054         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5055         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5056         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5057         simulations of the 10FNIII module."
5058 }
5059
5060 @article { msli06,
5061     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5062     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5063         force quench depends on initial conditions",
5064     year = 2006,
5065     journal = PNAS,
5066     volume = 103,
5067     number = 1,
5068     pages = "93--98",
5069     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5070     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5071     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5072     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5073         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5074         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5075         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5076         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5077         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5078         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5079         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5080         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5081         refolding from stretched initial structures not only increases the
5082         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5083         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5084         with the stretched state to compact random coil transition.
5085         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5086         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5087         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5088         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5089         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5090         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5091         initial and/or final values of force. The implications of our results
5092         for design and analysis of experiments are discussed."
5093 }
5094
5095 @article { lin91,
5096     author = JLin,
5097     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5098     year = 1991,
5099     month = jan,
5100     journal = IEEE:TIT,
5101     volume = 37,
5102     number = 1,
5103     pages = "145--151",
5104     issn = "0018-9448",
5105     doi = "10.1109/18.61115",
5106     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5107         r=61115&count=35&index=9",
5108     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5109         information;entropy;probability of error bounds",
5110     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5111         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5112         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5113         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5114         involved. More importantly, their close relationship with the
5115         variational distance and the probability of misclassification error are
5116         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5117         applications of divergence measures. The measures are also well
5118         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5119         semiboundedness, and boundedness."
5120 }
5121
5122 @article { linke08,
5123     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5124     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5125         physiological implications",
5126     year = 2008,
5127     month = apr,
5128     day = 06,
5129     journal = PA,
5130     volume = 456,
5131     number = 1,
5132     pages = "101--115",
5133     issn = "0031-6768",
5134     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5135     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5136         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5137         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5138         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5139         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5140         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5141         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5142         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5143         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5144         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5145         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5146         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5147         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5148         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5149         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5150         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5151         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5152         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5153         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5154         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5155         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5156         understand how proteins respond to forces in cells and how
5157         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5158 }
5159
5160 @article { linke98a,
5161     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5162         HHosser #" and "# PMundel,
5163     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5164         spring",
5165     year = 1998,
5166     month = jun,
5167     journal = JCS,
5168     volume = "111 (Pt 11)",
5169     pages = "1567--1574",
5170     issn = "0021-9533",
5171     doi = "",
5172     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5173     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5174     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5175         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5176         Relationship",
5177     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5178         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5179         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5180         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5181         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5182         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5183         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5184         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5185         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5186         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5187         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5188         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5189         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5190         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5191         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5192         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5193         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5194         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5195         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5196         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5197         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5198         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5199         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5200         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5201         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5202         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5203         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5204         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5205         muscle fiber."
5206 }
5207
5208 @article { linke98b,
5209     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5210         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5211     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5212     year = 1998,
5213     month = jul,
5214     day = 07,
5215     journal = PNAS,
5216     volume = 95,
5217     number = 14,
5218     pages = "8052--8057",
5219     issn = "0027-8424",
5220     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5221         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5222         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5223     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5224         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5225         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5226         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5227         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5228         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5229         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5230         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5231         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5232         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5233         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5234         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5235         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5236         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5237         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5238         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5239         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5240         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5241         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5242         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5243         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5244         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5245         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5246         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5247         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5248         persistence length and a stretch modulus."
5249 }
5250
5251 @article { liu03,
5252     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5253         and "# VParpura,
5254     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5255     year = 2003,
5256     journal = PNAS,
5257     volume = 100,
5258     number = 23,
5259     pages = "13621--13625",
5260     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5261     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5262     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5263     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5264         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5265         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5266         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5267         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5268         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5269         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5270         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5271         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5272         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5273         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5274         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5275         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5276         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5277         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5278         The technique is of broad interest and will find uses outside
5279         toxicology."
5280 }
5281
5282 @article { lois08,
5283     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5284     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5285         energy reaction path",
5286     year = 2008,
5287     month = sep,
5288     day = 15,
5289     journal = BPJ,
5290     volume = 95,
5291     number = 6,
5292     pages = "2692--2701",
5293     issn = "1542-0086",
5294     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5295     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5296         protein folding. The key insight is that the search for the native
5297         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5298         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5299         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5300         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5301         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5302         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5303         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5304         measurements of the free energy. We test these predictions against
5305         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5306 }
5307
5308 @article { lu00a,
5309     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5310         and "# KSchulten,
5311     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5312     year = 2000,
5313     journal = AdvExpMedBiol,
5314     volume = 481,
5315     pages = "143--60",
5316     issn = "0065-2598",
5317     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5318     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5319         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5320         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5321         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5322         Kinases;Software",
5323     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5324         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5325         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5326         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5327         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5328         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5329         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5330         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5331         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5332         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5333         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5334         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5335         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5336         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5337         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5338         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5339         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5340         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5341         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5342         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5343         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5344         denaturation data.",
5345     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5346 }
5347
5348 @article { lu00b,
5349     author = HLu #" and "# KSchulten,
5350     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5351         domains",
5352     year = 2000,
5353     month = jul,
5354     journal = BPJ,
5355     volume = 79,
5356     number = 1,
5357     pages = "51--65",
5358     issn = "0006-3495",
5359     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5360     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5361     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5362     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5363         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5364         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5365         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5366         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5367     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5368         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5369         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5370         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5371         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5372         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5373         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5374         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5375         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5376         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5377         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5378         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5379         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5380         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5381         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5382         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5383         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5384         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5385         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5386         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5387         key event."
5388 }
5389
5390 @article { lu98,
5391     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5392         and "# KSchulten,
5393     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5394         dynamics simulation",
5395     year = 1998,
5396     month = aug,
5397     journal = BPJ,
5398     volume = 75,
5399     number = 2,
5400     pages = "662--671",
5401     issn = "0006-3495",
5402     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5403     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5404     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5405     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5406         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5407         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5408         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5409         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5410         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5411     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5412         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5413         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5414         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5415         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5416         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5417         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5418         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5419         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5420         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5421         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5422         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5423         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5424         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5425         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5426         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5427         features of the simulations, including the position of the force peak
5428         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5429         related to experimental observations."
5430 }
5431
5432 @article { lu99,
5433     author = HLu #" and "# KSchulten,
5434     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5435         domain unfolding",
5436     year = 1999,
5437     month = jun,
5438     day = 01,
5439     journal = PROT,
5440     volume = 35,
5441     number = 4,
5442     pages = "453--463",
5443     issn = "0887-3585",
5444     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5445     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5446     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5447     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5448         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5449     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5450         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5451         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5452         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5453         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5454         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5455         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5456         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5457         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5458         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5459         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5460         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5461         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5462         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5463         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5464         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5465         specific relationship between response to mechanical strain and the
5466         architecture of beta-sandwich domains."
5467 }
5468
5469 @article { makarov01,
5470     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5471     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5472     collaboration = "",
5473     year = 2001,
5474     journal = JCP,
5475     volume = 114,
5476     number = 21,
5477     pages = "9663--9673",
5478     publisher = AIP,
5479     doi = "10.1063/1.1369622",
5480     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5481         .Chem.Phys._2001.pdf",
5482     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5483     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5484         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5485         macromolecules; atomic force microscopy"
5486 }
5487
5488 @article { marko95,
5489     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5490     title = "Stretching {DNA}",
5491     affiliation = "",
5492     year = 1995,
5493     journal = Macromol,
5494     volume = 28,
5495     number = 26,
5496     pages = "8759--8770",
5497     issn = "0024-9297",
5498     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5499         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5500     url =
5501         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5502         ",
5503     abstract = "",
5504     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5505 }
5506
5507 @article { marszalek02,
5508     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5509         JFernandez,
5510     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5511         with force-ramp {AFM}",
5512     year = 2002,
5513     journal = PNAS,
5514     volume = 99,
5515     number = 7,
5516     pages = "4278--4283",
5517     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5518     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5519     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5520     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5521         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5522         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5523         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5524         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5525         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5526         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5527         arrangement where the force is the free variable introduces an
5528         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5529         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5530         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5531         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5532         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5533         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5534         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5535         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5536         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5537         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5538         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5539         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5540         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5541         spectroscopy."
5542 }
5543
5544 @article { marszalek99,
5545     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5546         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5547     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5548     year = 1999,
5549     month = nov,
5550     day = 04,
5551     journal = NAT,
5552     volume = 402,
5553     number = 6757,
5554     pages = "100--103",
5555     issn = "0028-0836",
5556     doi = "10.1038/47083",
5557     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5558     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5559     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5560         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5561         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5562         Proteins",
5563     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5564         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5565         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5566         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5567         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5568         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5569         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5570         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5571         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5572         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5573         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5574         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5575         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5576         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5577         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5578         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5579         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5580         their slack length, and is therefore likely to be an important
5581         previously unrecognized component of titin elasticity."
5582 }
5583
5584 @article { mcpherson01,
5585     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5586         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5587         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5588         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5589         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5590         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5591         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5592         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5593         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5594         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5595         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5596         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5597         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5598         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5599         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5600         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5601         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5602         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5603         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5604         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5605         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5606         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5607         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5608         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5609         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5610         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5611         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5612         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5613         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5614         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5615         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5616     title = "A physical map of the human genome.",
5617     year = 2001,
5618     month = feb,
5619     day = 15,
5620     journal = NAT,
5621     volume = 409,
5622     number = 6822,
5623     pages = "934--941",
5624     issn = "0028-0836",
5625     doi = "10.1038/35057157",
5626     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5627     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5628     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5629         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5630         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5631     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5632         and its size and complexity present many challenges for sequence
5633         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5634         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5635         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5636         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5637         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5638         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5639         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5640         with the map."
5641 }
5642
5643 @article { mello04,
5644     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5645     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5646     year = 2004,
5647     month = sep,
5648     day = 28,
5649     journal = PNAS,
5650     volume = 101,
5651     number = 39,
5652     pages = "14102--14107",
5653     issn = "0027-8424",
5654     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5655     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5656         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5657         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5658         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5659     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5660         model protein folding but have been difficult to measure
5661         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5662         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5663         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5664         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5665         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5666         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5667         modular structural units can be fragmented without disrupting
5668         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5669         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5670         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5671         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5672         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5673         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5674         suggests preferred low-energy routes for folding."
5675 }
5676
5677 @article { merkel99,
5678     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5679         and "# EEvans,
5680     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5681         force spectroscopy",
5682     year = 1999,
5683     month = jan,
5684     day = 07,
5685     journal = NAT,
5686     volume = 397,
5687     number = 6714,
5688     pages = "50--53",
5689     issn = "0028-0836",
5690     doi = "10.1038/16219",
5691     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5692     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5693     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5694         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5695         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5696         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5697         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5698         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5699         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5700         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5701         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5702         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5703         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5704         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5705         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5706         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5707         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5708         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5709         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5710         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5711         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5712         are also able to relate the activation barriers derived from our
5713         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5714         simulations of the biotin-avidin complex."
5715 }
5716
5717 @article { metropolis87,
5718     author = NMetropolis,
5719     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5720     year = 1987,
5721     journal = LAS,
5722     volume = 15,
5723     pages = "125--130",
5724     publisher = LANL,
5725     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5726 }
5727
5728 @article { mickler07,
5729     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5730         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5731     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5732         using single-molecule experiments and simulations",
5733     year = 2007,
5734     journal = PNAS,
5735     volume = 104,
5736     number = 51,
5737     pages = "20268--20273",
5738     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5739     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5740     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5741     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5742         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5743     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5744         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5745         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5746         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5747         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5748         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5749         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5750         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5751         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5752         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5753         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5754         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5755         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5756         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5757         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5758         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5759         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5760         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5761         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5762         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5763         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5764         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5765         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5766         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5767         grained level, of the three metastable intermediates.",
5768     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5769       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5770       is about $6\U{ms}$.},
5771 }
5772
5773 @article { nevo03,
5774     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5775         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5776         PHinterdorfer,
5777     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5778         the complex of {Ran} and importin beta1",
5779     year = 2003,
5780     month = jul,
5781     journal = NSB,
5782     volume = 10,
5783     number = 7,
5784     pages = "553--557",
5785     issn = "1072-8368",
5786     doi = "10.1038/nsb940",
5787     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5788     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5789     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5790         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5791         ran GTP-Binding Protein",
5792     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5793         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5794         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5795         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5796         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5797         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5798         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5799         found that the complex alternates between two distinct conformational
5800         states of different adhesion strength. The application of an external
5801         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5802         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5803         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5804         this barrier. These results support a model whereby functional control
5805         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5806         alternative conformations."
5807 }
5808
5809 @article { nevo04,
5810     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5811         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5812     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5813         single-molecule force measurements",
5814     year = 2004,
5815     month = oct,
5816     journal = BPJ,
5817     volume = 87,
5818     number = 4,
5819     pages = "2630--2634",
5820     issn = "0006-3495",
5821     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5822     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5823     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5824     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5825         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5826         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5827         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5828         ran GTP-Binding Protein",
5829     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5830         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5831         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5832         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5833         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5834         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5835         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5836         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5837         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5838         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5839         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5840         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5841         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5842         differentiated by the data."
5843 }
5844
5845 @article { nevo05,
5846     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5847         #" and "# ZReich,
5848     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5849     year = 2005,
5850     month = may,
5851     journal = EMBO,
5852     volume = 6,
5853     number = 5,
5854     pages = "482--486",
5855     issn = "1469-221X",
5856     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5857     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5858     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5859     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5860         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5861     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5862         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5863         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5864         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5865         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5866         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5867         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5868         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5869         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5870         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5871         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5872         with different, structurally distinct ligands.",
5873     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5874     project = "Energy Landscape Roughness"
5875 }
5876
5877 @article { ng07a,
5878     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5879         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5880     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5881         stability",
5882     year = 2007,
5883     month = jun,
5884     day = 5,
5885     journal = PNAS,
5886     volume = 104,
5887     number = 23,
5888     pages = "9633--9637",
5889     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5890     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5891     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5892     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5893         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5894         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5895         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5896         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5897         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5898         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5899         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5900         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5901         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5902         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5903         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5904         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5905         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5906         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5907         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5908         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5909         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5910         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5911         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5912         functional surface interactions."
5913 }
5914
5915 @article { ng07b,
5916     author = SNg #" and "# JClarke,
5917     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5918         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5919         Fibronectin Type {III} Domain",
5920     journal = JMB,
5921     volume = 371,
5922     number = 4,
5923     pages = "851–854",
5924     year = 2007,
5925     month = aug,
5926     day = 24,
5927     issn = "0022-2836",
5928     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5929     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283607007966",
5930     keywords = "AFM",
5931     keywords = "MD simulations",
5932     keywords = "titin",
5933     keywords = "forced unfolding",
5934     keywords = "extracellular matrix",
5935     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5936         been used to investigate the mechanical properties of the
5937         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5938         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5939         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5940         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5941         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5942         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5943         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5944         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5945         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5946         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5947         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5948         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5949         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5950         these different pH values. These results suggest that some
5951         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5952         interactions in determining the mechanical stability of
5953         proteins."
5954 }
5955
5956 @article { nome07,
5957     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
5958     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
5959         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
5960     year = 2007,
5961     month = dec,
5962     day = 26,
5963     journal = PNAS,
5964     volume = 104,
5965     number = 52,
5966     pages = "20799--20804",
5967     issn = "1091-6490",
5968     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
5969     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
5970     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
5971     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
5972         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
5973         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
5974         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
5975         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
5976     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
5977         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
5978         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
5979         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
5980         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
5981         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
5982         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
5983         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
5984         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
5985         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
5986         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
5987         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
5988         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
5989         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
5990         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
5991         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
5992         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
5993         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
5994         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
5995         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
5996         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
5997         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
5998         stability."
5999 }
6000
6001 @book { noy08,
6002     editor = ANoy,
6003     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
6004     year = 2008,
6005     isbn = "978-0-387-49987-1",
6006     publisher = SPRINGER,
6007     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
6008         effect in section 8.4.1."
6009 }
6010
6011 @article { nummela07,
6012     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
6013     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
6014         Unfolding Events}",
6015     year = 2007,
6016     journal = BPJ,
6017     volume = 93,
6018     number = 10,
6019     pages = "3373--3381",
6020     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
6021     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
6022     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
6023     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
6024         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
6025         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
6026         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
6027         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
6028         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
6029         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
6030         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
6031         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
6032         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6033         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6034         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6035         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6036         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6037         For the first relevance, applications are described for simulating the
6038         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6039         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6040         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6041         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6042         under different conditions."
6043 }
6044
6045 @article { oberhauser01,
6046     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6047         JFernandez,
6048     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6049         microscopy",
6050     year = 2001,
6051     journal = PNAS,
6052     volume = 98,
6053     number = 2,
6054     pages = "468--472",
6055     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6056     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6057     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6058     abstract = ""
6059 }
6060
6061 @article { ohler07,
6062     author = BOhler,
6063     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6064         vibrometry",
6065     year = 2007,
6066     journal = RSI,
6067     volume = 78,
6068     number = 6,
6069     pages = 063701,
6070     numpages = 5,
6071     publisher = AIP,
6072     eid = 063701,
6073     doi = "10.1063/1.2743272",
6074     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6075     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6076         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6077     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6078         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6079         Doppler vibrometry.",
6080     project = "Cantilever Calibration"
6081 }
6082
6083 @article { olshansky97,
6084     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6085     title = "Ever since {G}ompertz",
6086     year = 1997,
6087     month = feb,
6088     journal = Demography,
6089     volume = 34,
6090     number = 1,
6091     pages = "1--15",
6092     issn = "0070-3370",
6093     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6094     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6095         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6096     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6097         important observation that a law of geometrical progression pervades
6098         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6099         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6100         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6101         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6102         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6103         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6104         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6105         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6106         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6107         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6108         process of many living organisms during a significant portion of their
6109         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6110         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6111         in light of research on aging that has taken place since then.",
6112     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6113         I'll look into them if I have the time. Available through several
6114         repositories."
6115 }
6116
6117 @article { onuchic96,
6118     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6119         PGWolynes,
6120     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6121         ensemble",
6122     year = 1996,
6123     journal = FoldDes,
6124     volume = 1,
6125     number = 6,
6126     pages = "441--450",
6127     issn = "1359-0278",
6128     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6129     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6130         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6131         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6132         position of the transition state along an appropriate reaction
6133         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6134         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6135         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6136         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6137         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6138         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6139         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6140         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6141         funnel description show that the transition state is not just a single
6142         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6143         configurations that can be described by specific values of one or a few
6144         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6145         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6146         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6147         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6148         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6149         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6150         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6151         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6152         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6153         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6154         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6155         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6156         native contacts will have different degrees of participation. The
6157         agreement between the experimental results and the theoretical
6158         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6159 }
6160
6161 @article { optiz03,
6162     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6163         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6164     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6165         myocardium",
6166     year = 2003,
6167     journal = PNAS,
6168     volume = 100,
6169     number = 22,
6170     pages = "12688--12693",
6171     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6172     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6173     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6174     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6175         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6176         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6177         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6178         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6179         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6180         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6181         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6182         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6183         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6184         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6185         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6186         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6187         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6188         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6189         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6190         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6191         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6192         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6193         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6194         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6195         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6196         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6197         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6198         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6199         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6200         contraction speed of human myocardium during early systolic
6201         shortening."
6202 }
6203
6204 @article { oroudjev02,
6205     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6206         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6207     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6208         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6209     year = 2002,
6210     journal = PNAS,
6211     volume = 99,
6212     number = 90002,
6213     pages = "6460--6465",
6214     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6215     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6216     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6217     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6218         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6219         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6220         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6221         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6222         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6223         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6224         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6225         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6226         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6227         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6228         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6229         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6230         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6231         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6232         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6233         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6234         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6235         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6236         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6237         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6238         features."
6239 }
6240
6241 @article { paci00,
6242     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6243     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6244         importance of topology and energetics",
6245     year = 2000,
6246     journal = PNAS,
6247     volume = 97,
6248     number = 12,
6249     pages = "6521--6526",
6250     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6251     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6252     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6253 }
6254
6255 @article { paci99,
6256     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6257     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6258         biased molecular dynamics simulations",
6259     year = 1999,
6260     month = may,
6261     day = 07,
6262     journal = JMB,
6263     volume = 288,
6264     number = 3,
6265     pages = "441--459",
6266     issn = "0022-2836",
6267     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6268     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6269         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6270     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6271         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6272         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6273         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6274         explain the observed relation between force and extension, it has been
6275         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6276         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6277         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6278         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6279         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6280         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6281         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6282         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6283         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6284         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6285         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6286         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6287         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6288         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6289         potential results are confirmed by constant force unfolding
6290         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6291         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6292         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6293         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6294         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6295         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6296         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6297         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6298         forces found in the simulations are of the order of those observed
6299         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6300         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6301 }
6302
6303 @article { peng08,
6304     author = QPeng #" and "# HLi,
6305     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6306         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6307     year = 2008,
6308     journal = PNAS,
6309     volume = 105,
6310     number = 6,
6311     pages = "1885--1890",
6312     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6313     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6314     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6315     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6316         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6317         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6318         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6319         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6320         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6321         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6322         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6323         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6324         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6325         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6326         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6327         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6328         not follow well defined routes, instead they display variability and
6329         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6330         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6331         and are likely to result from the residual structures present in the
6332         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6333         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6334         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6335         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6336         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6337         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6338         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6339         otherwise difficult to study using traditional methods."
6340 }
6341
6342 @book { press92,
6343     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6344         BFlannery,
6345     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6346     year = 1992,
6347     edition = 2,
6348     publisher = CUP,
6349     address = "New York",
6350     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6351     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6352         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6353     project = "Cantilever Calibration"
6354 }
6355
6356 @article { puchner08,
6357     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6358     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6359     year = 2008,
6360     month = jul,
6361     journal = BPJ,
6362     volume = 95,
6363     number = 1,
6364     pages = "426--434",
6365     issn = "1542-0086",
6366     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6367     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6368     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6369     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6370         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6371         Folding;Proteins",
6372     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6373         important and extremely powerful technique for investigating the
6374         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6375         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6376         recorded in force extension traces. However, because the energy
6377         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6378         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6379         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6380         traces are an inadequate representation despite widespread use
6381         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6382         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6383         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6384         more appropriate variable than extension. By transforming force
6385         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6386         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6387         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6388         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6389         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6390         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6391         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6392         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6393         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6394         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6395         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6396         and titin kinase.",
6397   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6398     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6399     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6400     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6401     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6402     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6403     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6404     are still sound.},
6405 }
6406
6407 @article { raible04,
6408     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6409         FWBartels #" and "# RRos,
6410     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6411         ligand-receptor complexes",
6412     year = 2004,
6413     month = aug,
6414     day = 26,
6415     journal = JBT,
6416     volume = 112,
6417     number = "1-2",
6418     pages = "13--23",
6419     issn = "0168-1656",
6420     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6421     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6422         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6423         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6424         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6425         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6426     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6427         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6428         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6429         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6430         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6431         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6432         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6433         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6434         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6435         explanations."
6436 }
6437
6438 @article { raible06,
6439     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6440         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6441         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6442     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6443         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6444     year = 2006,
6445     month = jun,
6446     day = 01,
6447     journal = BPJ,
6448     volume = 90,
6449     number = 11,
6450     pages = "3851--3864",
6451     issn = "0006-3495",
6452     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6453     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6454     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6455     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6456         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6457     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6458         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6459         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6460         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6461         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6462         between theory and rupture data from several different experiments."
6463 }
6464
6465 @article{ bartels03,
6466   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6467     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6468   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6469     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6470     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6471     spectroscopy investigation.",
6472   journal = JStructBiol,
6473   year = 2003,
6474   month = aug,
6475   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6476     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6477   volume = 143,
6478   number = 2,
6479   pages = "145--152",
6480   keywords = "Base Sequence",
6481   keywords = "Binding Sites",
6482   keywords = "Conserved Sequence",
6483   keywords = "Fungal Proteins",
6484   keywords = "Galactans",
6485   keywords = "Glucans",
6486   keywords = "Kinetics",
6487   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6488   keywords = "Multigene Family",
6489   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6490   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6491   keywords = "Protein Binding",
6492   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6493   keywords = "Trans-Activators",
6494   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6495     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6496     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6497     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6498     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6499     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6500     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6501     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6502     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6503     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6504     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6505     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6506     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6507     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6508     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6509     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6510     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6511     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6512     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6513     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6514     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6515     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6516     these fragments exhibited distinct differences which are
6517     attributed to the molecular binding mechanism.",
6518   ISSN = "1047-8477",
6519   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6520   language = "eng",
6521 }
6522
6523 @article { rief02,
6524     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6525     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6526     year = 2002,
6527     month = mar,
6528     day = 12,
6529     journal = CPC,
6530     volume = 3,
6531     number = 3,
6532     pages = "255--261",
6533     issn = "1439-4235",
6534     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6535     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6536     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6537         Denaturation;Proteins",
6538     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6539         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6540         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6541         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6542         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6543         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6544         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6545         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6546         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6547         precision machines, but we are beginning to understand their working
6548         principles and to simulate and predict their function.",
6549     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6550         detail."
6551 }
6552
6553 @book { rief65,
6554     author = FRief,
6555     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6556     year = 1965,
6557     publisher = McGraw-Hill,
6558     address = "New York",
6559     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6560       15, Sections 6 and 10.",
6561     project = "Cantilever Calibration"
6562 }
6563
6564 @article { rief97a,
6565     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6566         #" and "# HEGaub,
6567     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6568         {AFM}",
6569     year = 1997,
6570     journal = SCI,
6571     volume = 276,
6572     number = 5315,
6573     pages = "1109--1112",
6574     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6575     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6576     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6577     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6578         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6579         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6580         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6581         structure.",
6582     project = "Energy Landscape Roughness"
6583 }
6584
6585 @article { rief97b,
6586     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6587     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6588         Force Microscopy",
6589     year = 1997,
6590     month = feb,
6591     day = 28,
6592     journal = SCI,
6593     volume = 275,
6594     number = 5304,
6595     pages = "1295--1297",
6596     issn = "1095-9203",
6597     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6598     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6599     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6600     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6601         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6602         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6603         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6604         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6605         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6606         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6607         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6608         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6609         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6610         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6611         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6612 }
6613
6614 @article { rief98,
6615     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6616     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6617         Extensibility",
6618     year = 1998,
6619     month = nov,
6620     journal = PRL,
6621     volume = 81,
6622     number = 21,
6623     pages = "4764--4767",
6624     numpages = 3,
6625     publisher = APS,
6626     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6627     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6628     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6629     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6630         simulation."
6631 }
6632
6633 @article { rief99,
6634     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6635     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6636     year = 1999,
6637     month = apr,
6638     journal = NSB,
6639     volume = 6,
6640     number = 4,
6641     pages = "346--349",
6642     issn = "1072-8368",
6643     doi = "10.1038/7582",
6644     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6645     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6646     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6647         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6648         Analysis;Thermodynamics",
6649     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6650         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6651         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6652         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6653         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6654         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6655         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6656         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6657         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6658         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6659         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6660         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6661         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6662         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6663         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6664         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6665 }
6666
6667 @article{ schmitt00,
6668   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6669   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6670     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6671   journal = BPJ,
6672   year = 2000,
6673   month = jun,
6674   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6675     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6676     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6677   volume = 78,
6678   number = 6,
6679   pages = "3275--3285",
6680   keywords = "Chelating Agents",
6681   keywords = "Edetic Acid",
6682   keywords = "Histidine",
6683   keywords = "Metals",
6684   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6685   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6686   keywords = "Peptides",
6687   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6688   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6689     contributed much to our understanding of the molecular forces
6690     involved in various high-affinity receptor-ligand
6691     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6692     is still required. This would open up new possibilities for the
6693     study of biological recognition processes and for the
6694     establishment of high-throughput screening applications. One such
6695     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6696     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6697     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6698     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6699     we have investigated the possibility of using this approach in
6700     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6701     model system, we have determined the binding force for various
6702     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6703     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6704     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6705     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6706     reloading step demonstrated the reversibility of the
6707     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6708     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6709     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6710     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6711     at the single-molecule level.",
6712   ISSN = "0006-3495",
6713   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6714   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6715   language = "eng",
6716 }
6717
6718 @article { roters96,
6719     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6720     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6721         microscopy",
6722     year = 1996,
6723     journal = JP:CM,
6724     volume = 8,
6725     number = 41,
6726     pages = "7561-7577",
6727     doi = "10.1088/0953-8984",
6728     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6729     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6730     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6731         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6732         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6733         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6734         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6735         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6736         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6737         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6738         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6739         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6740         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6741         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6742         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6743         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6744         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6745         covered with a swollen `polymer brush'.",
6746     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6747         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6748     project = "Cantilever Calibration"
6749 }
6750
6751 @article { ryckaert77,
6752     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6753     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6754         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6755     year = 1977,
6756     journal = JCompP,
6757     volume = 23,
6758     number = 3,
6759     pages = "327--341",
6760     issn = "0021-9991",
6761     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6762     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6763     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6764         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6765         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6766         each step of the trajectory despite the approximate character of
6767         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6768         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6769         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6770         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6771         degrees of freedom.",
6772     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6773         Verlet integrator example."
6774 }
6775
6776 @article { sarkar04,
6777     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6778     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6779         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6780     year = 2004,
6781     journal = PNAS,
6782     volume = 101,
6783     number = 35,
6784     pages = "12882--12886",
6785     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6786     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6787     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6788     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6789         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6790         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6791         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6792         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6793         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6794         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6795         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6796         unfolding. The experiments that we report here make an important
6797         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6798         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6799         comparable to that of an atomic force microscope."
6800 }
6801
6802 @article { sato05,
6803     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6804     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6805         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6806     year = 2005,
6807     journal = PNAS,
6808     volume = 102,
6809     number = 50,
6810     pages = "17999--18004",
6811     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6812     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6813     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6814     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6815         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6816         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6817         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6818         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6819         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6820         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6821         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6822         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6823         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6824         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6825         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6826         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6827         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6828 }
6829
6830 @article { schlierf04,
6831     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6832     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6833         force-clamp techniques",
6834     year = 2004,
6835     month = may,
6836     day = 11,
6837     journal = PNAS,
6838     volume = 101,
6839     number = 19,
6840     pages = "7299--7304",
6841     issn = "0027-8424",
6842     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6843     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6844     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6845     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6846     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6847         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6848         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6849         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6850         course of these unfolding events was well described by a single
6851         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6852         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6853         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6854         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6855         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6856         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6857         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6858         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6859         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6860         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6861         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6862         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6863         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6864         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6865 }
6866
6867 @article { schlierf06,
6868     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6869     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6870         shaped energy landscape",
6871     year = 2006,
6872     month = feb,
6873     day = 15,
6874     journal = BPJ,
6875     volume = 90,
6876     number = 4,
6877     pages = "L33--L35",
6878     issn = "0006-3495",
6879     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6880     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6881     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6882     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6883         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6884         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6885         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6886         model assuming a force-independent transition state has been used to
6887         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6888         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6889         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6890         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6891         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6892         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6893         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6894         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6895         beyond the Bell model.",
6896   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6897     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6898     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6899     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6900     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6901        = [\text{deaths}]$.
6902     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6903     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6904     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6905     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6906     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6907     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6908     Schlierf's integral (as written) contains
6909     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6910     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6911     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6912     forms the bulk of the integrand, see
6913     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6914     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6915 }
6916
6917 @article { schwaiger04,
6918     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6919         AANoegel #" and "# MRief,
6920     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6921         protein",
6922     year = 2004,
6923     month = jan,
6924     day = 29,
6925     journal = NSMB,
6926     volume = 11,
6927     number = 1,
6928     pages = "81--85",
6929     issn = "1545-9993",
6930     doi = "10.1038/nsmb705",
6931     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6932     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6933     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6934         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6935         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6936         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6937     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6938         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
6939         and structure. In this study, we used single-molecule force
6940         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
6941         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
6942         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
6943         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
6944         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
6945         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
6946         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
6947         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
6948         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
6949         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
6950         extensible element within the ddFLN rod.",
6951     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
6952         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
6953         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
6954         30\mbox{ pN}$.",
6955     project = "sawtooth simulation"
6956 }
6957
6958 @article { schwaiger05,
6959     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
6960         MRief,
6961     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
6962         revealed by single-molecule mechanical experiments",
6963     year = 2005,
6964     month = jan,
6965     journal = EMBORep,
6966     volume = 6,
6967     number = 1,
6968     pages = "46--51",
6969     issn = "1469-221X",
6970     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
6971     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
6972     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
6973     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
6974         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
6975         Protein Structure, Tertiary",
6976     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
6977         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
6978         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
6979         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
6980         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
6981         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
6982         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
6983         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
6984         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
6985         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
6986         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
6987         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
6988         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
6989         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
6990         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
6991         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
6992         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
6993 }
6994
6995 @article { sharma07,
6996     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
6997         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
6998     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
6999         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
7000     year = 2007,
7001     journal = PNAS,
7002     volume = 104,
7003     number = 22,
7004     pages = "9278--9283",
7005     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
7006     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
7007     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
7008     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
7009         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
7010         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
7011         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
7012         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
7013         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
7014         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
7015         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
7016         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
7017         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
7018         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
7019         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
7020         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
7021         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
7022         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
7023         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
7024         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
7025         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
7026         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
7027         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
7028         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
7029         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
7030         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
7031         biology methods (including de novo design) offer great potential for
7032         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7033         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7034 }
7035
7036 @article { sheng05,
7037     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7038     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7039     collaboration = "",
7040     year = 2005,
7041     journal = JCP,
7042     volume = 123,
7043     number = 9,
7044     pages = 091102,
7045     numpages = 4,
7046     publisher = AIP,
7047     eid = 091102,
7048     doi = "10.1063/1.2046632",
7049     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7050     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7051     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7052     project = "sawtooth simulation"
7053 }
7054
7055 @article { shillcock98,
7056     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7057     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7058     year = 1998,
7059     month = "Jun",
7060     journal = PR:E,
7061     volume = 57,
7062     number = 6,
7063     pages = "7301--7304",
7064     numpages = 3,
7065     publisher = APS,
7066     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7067     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7068     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7069     project = "sawtooth simulation"
7070 }
7071
7072 @article { sims09,
7073     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7074     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7075         ({FFP}) and optimal resolutions",
7076     year = 2009,
7077     month = feb,
7078     day = 24,
7079     journal = PNAS,
7080     volume = 106,
7081     number = 8,
7082     pages = "2677--2682",
7083     issn = "1091-6490",
7084     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7085     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7086     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7087     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7088     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7089         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7090         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7091         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7092         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7093         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7094         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7095         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7096         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7097         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7098         show how the optimal resolution range can be determined with English
7099         books which have been transformed into long character strings by
7100         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7101         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7102         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7103         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7104         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7105         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7106         are all very similar. The topology agrees with the established
7107         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7108         level of phylogenic signal as do coding regions."
7109 }
7110
7111 @article { smith92,
7112     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7113     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7114         molecules by using magnetic beads",
7115     year = 1992,
7116     month = nov,
7117     day = 13,
7118     journal = SCI,
7119     volume = 258,
7120     number = 5085,
7121     pages = "1122--1126",
7122     issn = "0036-8075",
7123     doi = "10.1126/science.1439819",
7124     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7125     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7126     keywords = "Chemistry,
7127         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7128         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7129     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7130         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7131         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7132         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7133         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7134         molecules at three different salt concentrations with forces between
7135         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7136         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7137         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7138         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7139         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7140         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7141         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7142         natural curvature in DNA."
7143 }
7144
7145 @article { smith96,
7146     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7147     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7148         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7149     year = 1996,
7150     month = feb,
7151     day = 09,
7152     journal = SCI,
7153     volume = 271,
7154     number = 5250,
7155     pages = "795--799",
7156     issn = "0036-8075",
7157     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7158         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7159         Concentration;Thermodynamics",
7160     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7161         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7162         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7163         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7164         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7165         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7166         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7167         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7168         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7169         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7170         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7171         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7172         DNA recombination."
7173 }
7174
7175 @article { socci96,
7176     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7177     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7178         funnels",
7179     collaboration = "",
7180     year = 1996,
7181     journal = JCP,
7182     volume = 104,
7183     number = 15,
7184     pages = "5860--5868",
7185     publisher = AIP,
7186     doi = "10.1063/1.471317",
7187     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7188     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7189     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7190         FREE ENERGY",
7191     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7192         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7193         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7194         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7195         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7196         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7197         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7198         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7199     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7200         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7201         graph theory thrown in for good measure."
7202 }
7203
7204 @article { socci99,
7205     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7206     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7207     year = 1999,
7208     month = mar,
7209     day = 02,
7210     journal = PNAS,
7211     volume = 96,
7212     number = 5,
7213     pages = "2031--2035",
7214     issn = "0027-8424",
7215     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7216         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7217         Denaturation;Protein Folding",
7218     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7219         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7220         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7221         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7222         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7223         folding."
7224 }
7225
7226 @article { staple08,
7227     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7228     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7229         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7230     year = 2008,
7231     month = dec,
7232     day = 12,
7233     journal = PRL,
7234     volume = 101,
7235     number = 24,
7236     pages = 248301,
7237     issn = "0031-9007",
7238     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7239     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7240     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7241         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7242         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7243     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7244         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7245         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7246         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7247         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7248         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7249         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7250         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7251         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7252         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7253         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7254         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7255 }
7256
7257 @article { stark01,
7258     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7259     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7260         force microscopy.",
7261     year = 2001,
7262     month = jan,
7263     journal = UltraMic,
7264     volume = 86,
7265     number = "1--2",
7266     pages = "207--215",
7267     issn = "0304-3991",
7268     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7269     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7270         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7271         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7272         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7273         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7274         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7275         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7276         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7277         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7278         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7279         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7280         cantilevers.",
7281     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7282     project = "Cantilever Calibration"
7283 }
7284
7285 @article { strick96,
7286     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7287         ABensimon #" and "# VCroquette,
7288     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7289     year = 1996,
7290     month = mar,
7291     day = 29,
7292     journal = SCI,
7293     volume = 271,
7294     number = 5257,
7295     pages = "1835--1837",
7296     issn = "0036-8075",
7297     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7298         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7299     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7300         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7301         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7302         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7303         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7304         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7305         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7306         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7307         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7308         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7309         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7310         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7311         relevant for DNA transcription and replication."
7312 }
7313
7314 @article { strunz99,
7315     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7316         HJGuntherodt,
7317     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7318     year = 1999,
7319     journal = PNAS,
7320     volume = 96,
7321     number = 20,
7322     pages = "11277--11282",
7323     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7324     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7325     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7326 }
7327
7328 @article { szabo80,
7329     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7330     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7331     collaboration = "",
7332     year = 1980,
7333     journal = JCP,
7334     volume = 72,
7335     number = 8,
7336     pages = "4350--4357",
7337     publisher = AIP,
7338     doi = "10.1063/1.439715",
7339     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7340     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7341         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7342 }
7343
7344 @article { talaga00,
7345     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7346         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7347     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7348         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7349     year = 2000,
7350     journal = PNAS,
7351     volume = 97,
7352     number = 24,
7353     pages = "13021--13026",
7354     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7355     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7356     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7357 }
7358
7359 @article { thirumalai05,
7360     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7361     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7362     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7363         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7364         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7365     year = 2005,
7366     journal = Biochem,
7367     volume = 44,
7368     number = 13,
7369     pages = "4957--4970",
7370     issn = "0006-2960",
7371     url =
7372         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7373     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7374         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7375         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7376         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7377         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7378         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7379         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7380         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7381         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7382         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7383         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7384         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7385         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7386         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7387         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7388         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7389         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7390         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7391         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7392         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7393         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7394         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7395         proteins solve their folding problems.",
7396     note = "unfolding-refolding"
7397 }
7398
7399 @book { thornton04,
7400     author = SThornton #" and "# JMarion,
7401     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7402     year = 2004,
7403     edition = 5,
7404     isbn = "0-534-40896-6",
7405     publisher = BrooksCole,
7406     address = "Belmont, CA"
7407 }
7408
7409 @article { tlusty98,
7410     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7411     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7412     year = 1998,
7413     month = aug,
7414     journal = PRL,
7415     volume = 81,
7416     number = 8,
7417     pages = "1738--1741",
7418     numpages = 3,
7419     publisher = APS,
7420     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7421     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7422     note = "also at
7423       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7424       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7425       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7426       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7427       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7428       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7429       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7430       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7431     project = "Cantilever Calibration"
7432 }
7433
7434 @article { tshiprut08,
7435     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7436     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7437         pulling device matters",
7438     year = 2008,
7439     month = sep,
7440     day = 15,
7441     journal = BPJ,
7442     volume = 95,
7443     number = 6,
7444     pages = "L42--L44",
7445     issn = "1542-0086",
7446     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7447     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7448     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7449         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7450         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7451         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7452         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7453         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7454         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7455         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7456         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7457         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7458         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7459         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7460         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7461         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7462         loading rates where rebinding is negligible.",
7463     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7464         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7465         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7466         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7467         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7468 }
7469
7470 @article { uniprot10,
7471     author = UniProtConsort,
7472     key = "uniprot10",
7473     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7474     year = 2010,
7475     month = jan,
7476     day = 20,
7477     journal = NAR,
7478     volume = 38,
7479     number = "Database issue",
7480     pages = "D142--D148",
7481     issn = "1362-4962",
7482     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7483     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7484     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7485         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7486         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7487         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7488     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7489         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7490         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7491         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7492         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7493         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7494         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7495         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7496         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7497         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7498         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7499         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7500         download at http://www.uniprot.org."
7501 }
7502
7503 @misc { uniprot:STRAV,
7504     key = "uniprot:STRAV",
7505     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7506 }
7507
7508 @book { vanKampen07,
7509     author = NGvanKampen,
7510     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7511     year = 2007,
7512     edition = 3,
7513     publisher = E:NHPL,
7514     address = "Amsterdam",
7515     note = "",
7516     project = "sawtooth simulation"
7517 }
7518
7519 @article { venter01,
7520     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7521         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7522         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7523         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7524         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7525         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7526         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7527         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7528         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7529         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7530         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7531         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7532         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7533         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7534         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7535         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7536         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7537         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7538         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7539         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7540         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7541         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7542         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7543         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7544         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7545         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7546         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7547         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7548         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7549         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7550         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7551         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7552         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7553         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7554         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7555         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7556         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7557         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7558         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7559         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7560         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7561         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7562         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7563         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7564         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7565         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7566         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7567         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7568         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7569         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7570         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7571         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7572         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7573         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7574         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7575         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7576         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7577         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7578         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7579         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7580         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7581         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7582         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7583         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7584         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7585         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7586         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7587         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7588         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7589         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7590         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7591     title = "The sequence of the human genome.",
7592     year = 2001,
7593     month = "Feb",
7594     day = 16,
7595     journal = SCI,
7596     volume = 291,
7597     number = 5507,
7598     pages = "1304--1351",
7599     issn = "0036-8075",
7600     doi = "10.1126/science.1058040",
7601     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7602     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7603     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7604         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7605         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7606         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7607         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7608         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7609         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7610         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7611         Specificity",
7612     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7613         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7614         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7615         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7616         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7617         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7618         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7619         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7620         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7621         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7622         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7623         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7624         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7625         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7626         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7627         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7628         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7629         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7630         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7631         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7632         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7633         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7634         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7635         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7636         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7637         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7638         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7639         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7640         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7641         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7642         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7643         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7644         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7645         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7646         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7647         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7648         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7649         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7650         consequences remains an open challenge."
7651 }
7652
7653 @article { verdier70,
7654     author = PHVerdier,
7655     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7656     collaboration = "",
7657     year = 1970,
7658     journal = JCP,
7659     volume = 52,
7660     number = 11,
7661     pages = "5512--5517",
7662     publisher = AIP,
7663     doi = "10.1063/1.1672818",
7664     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7665 }
7666
7667 @article { walther07,
7668     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7669         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7670     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7671         with force spectroscopy",
7672     year = 2007,
7673     journal = PNAS,
7674     volume = 104,
7675     number = 19,
7676     pages = "7916--7921",
7677     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7678     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7679     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7680     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7681         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7682         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7683         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7684         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7685         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7686         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7687         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7688         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7689         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7690         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7691         the different driving forces in protein folding."
7692 }
7693
7694 @article { walton08,
7695     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7696     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7697         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7698     year = 2008,
7699     month = apr,
7700     day = 01,
7701     journal = BPJ,
7702     volume = 94,
7703     number = 7,
7704     pages = "2621--2630",
7705     issn = "1542-0086",
7706     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7707     keywords = "Biotin;Computer
7708         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7709         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7710         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7711     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7712         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7713         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7714         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7715         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7716         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7717         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7718         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7719         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7720         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7721         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7722         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7723         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7724         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7725         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7726         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7727         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7728         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7729         initial atomic positions among energetically and structurally
7730         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7731         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7732         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7733         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7734         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7735         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7736         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7737         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7738     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7739 }
7740
7741 @article { walton86,
7742     author = AJWalton,
7743     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7744         resolution limit",
7745     year = 1986,
7746     journal = EJP,
7747     volume = 7,
7748     number = 1,
7749     pages = "62--63",
7750     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7751 }
7752
7753 @article { watanabe05,
7754     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7755     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7756         processes: a review",
7757     year = 2005,
7758     journal = JP:CM,
7759     volume = 17,
7760     number = 19,
7761     pages = "R607--R636",
7762     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7763     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7764     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7765     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7766         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7767         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7768         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7769         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7770         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7771         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7772         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7773         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7774         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7775         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7776         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7777         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7778         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7779         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7780         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7781         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7782         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7783         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7784         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7785         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7786         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7787         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7788         (Rouse and reptation mechanisms).",
7789     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7790 }
7791
7792 @article { wiita06,
7793     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7794     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7795         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7796     year = 2006,
7797     journal = PNAS,
7798     volume = 103,
7799     number = 19,
7800     pages = "7222--7227",
7801     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7802     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7803     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7804     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7805         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7806         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7807         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7808         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7809         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7810         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7811         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7812         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7813         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7814         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7815         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7816         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7817         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7818         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7819         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7820         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7821         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7822         bond lengthening will be force-dependent."
7823 }
7824
7825 @article { wilcox05,
7826     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7827         AMatouschek,
7828     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7829     year = 2005,
7830     journal = PNAS,
7831     volume = 102,
7832     number = 43,
7833     pages = "15435--15440",
7834     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7835     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7836     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7837     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7838         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7839         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7840         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7841         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7842         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7843         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7844         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7845         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7846         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7847         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7848         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7849         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7850         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7851         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7852         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7853         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7854         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7855         as by the properties of the targeting sequence."
7856 }
7857
7858 @article { wolfsberg01,
7859     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7860     title = "Guide to the draft human genome.",
7861     year = 2001,
7862     month = feb,
7863     day = 15,
7864     journal = NAT,
7865     volume = 409,
7866     number = 6822,
7867     pages = "824--826",
7868     issn = "0028-0836",
7869     doi = "10.1038/35057000",
7870     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7871     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7872     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7873         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7874         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7875     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7876         function and evolution of the human genome. These include examining the
7877         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7878         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7879         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7880         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7881         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7882         to weave together these disparate types of data to produce the
7883         information infrastructure needed to support the next generation of
7884         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7885         sources of information about the human genome and how modern
7886         information technology, in particular the internet, allows us to link
7887         them together."
7888 }
7889
7890 @article { wu04,
7891     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7892     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7893         least squares method",
7894     year = 2004,
7895     month = oct,
7896     day = 25,
7897     journal = AMC,
7898     volume = 158,
7899     number = 1,
7900     pages = "133--147",
7901     issn = "0096-3003",
7902     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
7903     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
7904     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
7905         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
7906     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
7907         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
7908         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
7909         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
7910         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
7911         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
7912         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
7913         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
7914         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
7915         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
7916         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
7917         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
7918 }
7919
7920 @article { yang00,
7921     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
7922         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
7923         and "# CBustamante,
7924     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
7925         lysozyme",
7926     year = 2000,
7927     journal = PNAS,
7928     volume = 97,
7929     number = 1,
7930     pages = "139--144",
7931     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
7932     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
7933     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
7934 }
7935
7936 @article { yang06,
7937     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
7938     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
7939         the atomic force microscope",
7940     collaboration = "",
7941     year = 2006,
7942     journal = RSI,
7943     volume = 77,
7944     number = 6,
7945     pages = 063701,
7946     numpages = 5,
7947     publisher = AIP,
7948     eid = 063701,
7949     doi = "10.1063/1.2204580",
7950     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
7951     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
7952         heat sinks",
7953     note = "Introduces our temperature control system",
7954     project = "Energy Landscape Roughness"
7955 }
7956
7957 @article { yu06,
7958     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
7959     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
7960     year = 2006,
7961     journal = PNAS,
7962     volume = 103,
7963     number = 46,
7964     pages = "17331--17336",
7965     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
7966     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
7967     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
7968     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
7969         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
7970         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
7971         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
7972         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
7973         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
7974         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
7975         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
7976         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
7977         integrations, because telomeres in different cells are elongated
7978         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
7979         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
7980         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
7981         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
7982         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
7983         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
7984         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
7985         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
7986         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
7987         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
7988         species."
7989 }
7990
7991 @article { zhao06,
7992     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
7993         NScherer #" and "# WHoff,
7994     title = "Single-molecule detection of structural changes during
7995         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
7996     year = 2006,
7997     journal = PNAS,
7998     volume = 103,
7999     number = 31,
8000     pages = "11561--11566",
8001     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
8002     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
8003     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
8004     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
8005         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
8006         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
8007         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
8008         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
8009         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
8010         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
8011         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
8012         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
8013         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
8014         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
8015         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
8016         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
8017         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
8018         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
8019         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
8020         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
8021         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
8022         addition, the results have profound implications for the molecular
8023         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
8024         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
8025 }
8026
8027 @article { zhuang06,
8028     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
8029     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
8030         folding investigation",
8031     year = 2006,
8032     journal = PNAS,
8033     volume = 103,
8034     number = 50,
8035     pages = "18934--18938",
8036     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8037     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8038     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8039     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8040         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8041         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8042         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8043         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8044         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8045         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8046         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8047         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8048         structures indistinguishable by NMR."
8049 }
8050
8051 @article { zinober02,
8052     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8053         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8054     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8055         and the supramolecular scaffold",
8056     year = 2002,
8057     month = dec,
8058     journal = PS,
8059     volume = 11,
8060     number = 12,
8061     pages = "2759--2765",
8062     issn = "0961-8368",
8063     doi = "10.1110/ps.0224602",
8064     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8065     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8066     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8067         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8068     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8069         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8070         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8071         the basis of competition between two effects, that of the changing
8072         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8073         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8074         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8075         verify these observations. The results are confirmed using an
8076         analytical model based on transition state theory. The model and
8077         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8078         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8079         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8080         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8081         proteins have important consequences for our understanding of natural
8082         proteins that have evolved to withstand force.",
8083     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8084         unfolding force.",
8085     project = "sawtooth simulation"
8086 }
8087
8088 @article { zwanzig92,
8089     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8090     title = "Levinthal's paradox.",
8091     year = 1992,
8092     month = jan,
8093     day = 01,
8094     journal = PNAS,
8095     volume = 89,
8096     number = 1,
8097     pages = "20--22",
8098     issn = "0027-8424",
8099     eprint =
8100         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8101         df",
8102     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8103     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8104     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8105         a protein by a random search among all possible configurations can take
8106         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8107         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8108         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8109         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8110         to a biologically significant size."
8111 }
8112
8113 @article { hong10,
8114   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8115                  #" and "# GYang,
8116   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8117                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8118                  probes.",
8119   journal =      BIOSENSE,
8120   year =         2010,
8121   month =        oct,
8122   day =          15,
8123   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8124                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8125                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8126                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8127                  130024, PR China.",
8128   volume =       26,
8129   number =       2,
8130   pages =        "918--922",
8131   keywords =     "Biosensing Techniques",
8132   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8133   keywords =     "Equipment Design",
8134   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8135   keywords =     "Immunoassay",
8136   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8137   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8138   keywords =     "Zinc Oxide",
8139   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8140                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8141                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8142                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8143                  rapidly be separated and purified with a commercial
8144                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8145                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8146                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8147                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8148                  High specificity and selectivity of the assay were
8149                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8150                  and the boundary layer effects had a great influence on
8151                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8152                  probes using an external magnetic field can enhance the
8153                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8154                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8155                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8156                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8157                  semiconductor shows significant value for potential
8158                  applications in biomedicine, food safety, and
8159                  environmental defence.",
8160   ISSN =         "1873-4235",
8161   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8162   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8163   language =     "eng",
8164 }
8165
8166 @article { zhao10,
8167   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8168                  HFJi #" and "# JXi,
8169   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8170                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8171   journal =      BIOTECH,
8172   year =         2010,
8173   month =        sep,
8174   day =          01,
8175   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8176                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8177   volume =       107,
8178   number =       1,
8179   pages =        "190--194",
8180   keywords =     "Cellulose",
8181   keywords =     "Computer Systems",
8182   keywords =     "Equipment Design",
8183   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8184   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8185   keywords =     "Molecular Conformation",
8186   keywords =     "Nanotechnology",
8187   keywords =     "Transducers",
8188   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8189                  researchers from achieving the molecular-level
8190                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8191                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8192                  the crystal structure on the surface region of
8193                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8194                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8195                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8196                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8197                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8198                  analyze and understand these steps is instrumental in
8199                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8200                  cellulase. In this communication, we report an
8201                  innovative application of the microcantilever technique
8202                  for a real-time assessment of the morphological change
8203                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8204                  This sensitive nanomechanical approach to define
8205                  changes in surface structure of cellulose has the
8206                  potential to permit a real-time assessment of the
8207                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8208                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8209                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8210                  hydrolysis of cellulose.",
8211   ISSN =         "1097-0290",
8212   doi =          "10.1002/bit.22754",
8213   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8214   language =     "eng",
8215 }
8216
8217 @article { liu10,
8218   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8219   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8220                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8221                  force microscope.",
8222   journal =      RSI,
8223   year =         2010,
8224   month =        jun,
8225   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8226                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8227   volume =       81,
8228   number =       6,
8229   pages =        "063703",
8230   keywords =     "Algorithms",
8231   keywords =     "Artifacts",
8232   keywords =     "Macromolecular Substances",
8233   keywords =     "Mechanical Processes",
8234   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8235   keywords =     "Models, Theoretical",
8236   keywords =     "Motion",
8237   keywords =     "Protein Folding",
8238   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8239   keywords =     "Viscosity",
8240   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8241                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8242                  manipulation experiments using the atomic force
8243                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8244                  force in these experiments because of its motion
8245                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8246                  superimposes onto the force generated by the
8247                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8248                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8249                  the motions of the cantilever and the liquid in
8250                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8251                  a novel model to treat the viscous drag on the
8252                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8253                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8254                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8255                  force was measured under both conditions and the
8256                  results were used to correct the viscous drag induced
8257                  errors from the experimental data. The method will be
8258                  useful for many other cantilever based techniques,
8259                  especially when high viscosity and high cantilever
8260                  speed are involved.",
8261   ISSN =         "1089-7623",
8262   doi =          "10.1063/1.3436646",
8263   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8264   language =     "eng",
8265 }
8266
8267 @phdthesis { roman12,
8268   author = MRoman,
8269   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8270     forces of proteins",
8271   school = Drexel,
8272   year = 2012,
8273   month = may,
8274   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8275   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8276   keywords = "Physics",
8277   keywords = "Biophysics",
8278   keywords = "Protein folding",
8279   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8280     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8281     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8282     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8283     much is already known about molecular crowding, it is not well
8284     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8285     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8286     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8287     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8288     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8289     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8290     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8291     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8292     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8293     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8294     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8295     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8296     increased when a high concentration of crowder molecules were
8297     added to the buffer solution and that the maximum force required
8298     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8299     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8300     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8301     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8302     also affected. These effects were most notable when the size of
8303     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8304     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8305     change when crowders were added to the solution. The effect of
8306     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8307     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8308     which was completely convincing at describing the results. It can
8309     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8310     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8311     experimental data.",
8312   language = "eng",
8313 }
8314
8315 @article { measey09,
8316   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8317                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8318   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8319                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8320                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8321   journal =      JACS,
8322   year =         2009,
8323   month =        dec,
8324   day =          30,
8325   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8326                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8327                  USA.",
8328   volume =       131,
8329   number =       51,
8330   pages =        "18218--18219",
8331   keywords =     "Amyloid",
8332   keywords =     "Circular Dichroism",
8333   keywords =     "Dimerization",
8334   keywords =     "Oligopeptides",
8335   keywords =     "Peptides",
8336   keywords =     "Protein Conformation",
8337   keywords =     "Tyrosine",
8338   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8339                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8340                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8341                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8342                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8343                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8344                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8345                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8346                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8347                  fibril solution shows CD in the region associated with
8348                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8349                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8350                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8351                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8352                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8353                  peptide. It is speculated that interactions between the
8354                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8355                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8356                  interactions) are responsible for the stabilization of
8357                  the resulting fibrils. These results offer
8358                  considerations and insight regarding the de novo design
8359                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8360                  biotechnological applications and highlight the
8361                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8362                  formation.",
8363   ISSN =         "1520-5126",
8364   doi =          "10.1021/ja908324m",
8365   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8366   language =     "eng",
8367 }
8368
8369 @article { shan09,
8370   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8371                  #" and "# GYang,
8372   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8373                  Raman scattering for protein detection.",
8374   journal =      JPC:B,
8375   year =         2009,
8376   month =        feb,
8377   day =          05,
8378   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8379                  Materials Research, Northeast Normal University,
8380                  Changchun 130024, P. R. China.",
8381   volume =       113,
8382   number =       5,
8383   pages =        "1468--1472",
8384   keywords =     "Animals",
8385   keywords =     "Gold",
8386   keywords =     "Humans",
8387   keywords =     "Immunoglobulin G",
8388   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8389   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8390   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8391   keywords =     "Zinc Oxide",
8392   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8393                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8394                  A probe for the target protein was constructed by
8395                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8396                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8397                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8398                  first antibody, which could be specifically recognized
8399                  by target protein, was attached to a solid silicon
8400                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8401                  recognize and bind to the complex of the target protein
8402                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8403                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8404                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8405   ISSN =         "1520-6106",
8406   doi =          "10.1021/jp8046032",
8407   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8408   language =     "eng",
8409 }
8410
8411 @article { yuan08,
8412   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8413                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8414                  GYang,
8415   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8416                  mechanical stability of protein molecules.",
8417   journal =      PS,
8418   year =         2008,
8419   month =        dec,
8420   day =          09,
8421   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8422                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8423   volume =       17,
8424   number =       12,
8425   pages =        "2156--2166",
8426   keywords =     "Circular Dichroism",
8427   keywords =     "Dextrans",
8428   keywords =     "Kinetics",
8429   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8430   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8431   keywords =     "Protein Folding",
8432   keywords =     "Protein Stability",
8433   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8434   keywords =     "Thermodynamics",
8435   keywords =     "Ubiquitin",
8436   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8437                  cellular environments, can significantly affect the
8438                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8439                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8440                  (AFM) was used to investigate the effects of
8441                  macromolecular crowding on the forces required to
8442                  unfold individual protein molecules. It was found that
8443                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8444                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8445                  molecules. The average unfolding force increased from
8446                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8447                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8448                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8449                  effects of macromolecular crowding on the native and
8450                  transition states of the protein molecule by applying
8451                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8452                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8453                  force. The experimental results and interpretation
8454                  presented could have wide implications for the many
8455                  proteins that experience mechanical stresses and
8456                  perform mechanical functions in the crowded environment
8457                  of the cell.",
8458   ISSN =         "1469-896X",
8459   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8460   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8461   language =     "eng",
8462 }
8463
8464 @article { liu08,
8465   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8466                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8467   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8468                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8469                  scattering.",
8470   journal =      JPC:B,
8471   year =         2008,
8472   month =        may,
8473   day =          22,
8474   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8475                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8476                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8477                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8478   volume =       112,
8479   number =       20,
8480   pages =        "6484--6489",
8481   keywords =     "Base Sequence",
8482   keywords =     "DNA",
8483   keywords =     "Gold",
8484   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8485   keywords =     "Nanocomposites",
8486   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8487   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8488   keywords =     "Zinc Oxide",
8489   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8490                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8491                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8492                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8493                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8494                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8495                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8496                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8497                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8498                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8499                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8500                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8501                  detection limit is at least 1 fM.",
8502   ISSN =         "1520-6106",
8503   doi =          "10.1021/jp710399d",
8504   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8505   language =     "eng",
8506 }
8507
8508 @article { guo08,
8509   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8510                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8511                  QLu #" and "# YWei,
8512   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8513                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8514   journal =      CHEM,
8515   year =         2008,
8516   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8517                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8518   volume =       14,
8519   number =       9,
8520   pages =        "2909--2917",
8521   keywords =     "Aniline Compounds",
8522   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8523   keywords =     "Electrochemistry",
8524   keywords =     "Hydrolysis",
8525   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8526   keywords =     "Molecular Structure",
8527   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8528   keywords =     "Particle Size",
8529   keywords =     "Porosity",
8530   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8531   keywords =     "Surface Properties",
8532   keywords =     "Thermogravimetry",
8533   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8534   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8535                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8536                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8537                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8538                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8539                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8540                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8541                  source in the co-condensation with tetraethyl
8542                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8543                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8544                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8545                  the structure-directing template and acetone as the
8546                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8547                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8548                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8549                  The resultant mesoporous organosilica were
8550                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8551                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8552                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8553                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8554                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8555                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8556                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8557                  with increasing loading of organic bridges, the
8558                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8559                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8560                  electroactivities for samples with higher concentration
8561                  of the incorporated TSU units.",
8562   ISSN =         "0947-6539",
8563   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8564   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8565   language =     "eng",
8566 }
8567
8568 @article { li07,
8569   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8570   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8571                  vapor deposition.",
8572   journal =      LANG,
8573   year =         2007,
8574   month =        jul,
8575   day =          31,
8576   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8577                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8578                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8579   volume =       23,
8580   number =       16,
8581   pages =        "8522--8525",
8582   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8583   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8584   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8585   keywords =     "Polymers",
8586   keywords =     "Surface Properties",
8587   keywords =     "Volatilization",
8588   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8589                  to study the chain folding behavior of polymer single
8590                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8591                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8592                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8593                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8594                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8595                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8596                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8597                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8598                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8599                  force microscopy were used to study the nanoscale
8600                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8601                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8602                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8603                  that this unique method offers a facile means to
8604                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8605   ISSN =         "0743-7463",
8606   doi =          "10.1021/la700480z",
8607   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8608   language =     "eng",
8609 }
8610
8611 @article { su06,
8612   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8613   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8614                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8615                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8616   journal =      FEBS,
8617   year =         2006,
8618   month =        jul,
8619   day =          24,
8620   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8621                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8622   volume =       580,
8623   number =       17,
8624   pages =        "4136--4142",
8625   keywords =     "Acetylcysteine",
8626   keywords =     "Animals",
8627   keywords =     "DNA Damage",
8628   keywords =     "Humans",
8629   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8630   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8631   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8632   keywords =     "Plasmids",
8633   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8634                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8635                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8636                  Those radicals are known to induce various lesions in
8637                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8638                  These lesions have been implicated in a variety of
8639                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8640                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8641                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8642                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8643                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8644                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8645                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8646                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8647                  radicals, indicating the development of double-strand
8648                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8649                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8650                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8651                  conditions of the experiments, NAC was found to
8652                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8653   ISSN =         "0014-5793",
8654   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8655   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8656   language =     "eng",
8657 }
8658
8659 @article { lli06,
8660   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8661                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8662                  JSpanier #" and "# CYLi,
8663   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8664                  using physical vapor deposition.",
8665   journal =      NANO,
8666   year =         2006,
8667   month =        may,
8668   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8669                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8670                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8671   volume =       6,
8672   number =       5,
8673   pages =        "1007--1012",
8674   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8675   keywords =     "Nanotechnology",
8676   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8677   keywords =     "Polyethylenes",
8678   keywords =     "Volatilization",
8679   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8680                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8681                  scientific and technological points of view. In this
8682                  letter, we report using a facile physical vapor
8683                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8684                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8685                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8686                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8687                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8688                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8689                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8690                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8691                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8692                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8693                  thin layer of PE, was captured successfully by
8694                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8695                  substrate, and was observed using high-resolution
8696                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8697                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8698                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8699                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8700                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8701                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8702                  nanodevice applications.",
8703   ISSN =         "1530-6984",
8704   doi =          "10.1021/nl060276q",
8705   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8706   language =     "eng",
8707 }
8708
8709 @article{ kuhn05,
8710   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8711   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8712     single-molecule force spectroscopy data.},
8713   year = 2005,
8714   month = may,
8715   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8716              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8717   journal = JMicro,
8718   volume = 218,
8719   number = 2,
8720   pages = {125--132},
8721   ISSN = {0022-2720},
8722   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8723   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8724   language = {eng},
8725   keywords = {Algorithms},
8726   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8727   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8728   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8729   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8730   keywords = {Protein Folding},
8731   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8732   keywords = {Software},
8733   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8734     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8735     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8736     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8737     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8738     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8739     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8740     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8741     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8742     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8743     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8744     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8745     software and algorithms to analyse large numbers of force
8746     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8747     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8748     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8749     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8750     our software by analysing force spectra that were recorded by
8751     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8752     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8753     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8754     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8755     software is based on the programming language C++, the GNU
8756     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8757     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8758   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8759 }
8760
8761 @article{ janovjak05,
8762   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8763   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8764     force measurements.},
8765   year = 2005,
8766   month = feb,
8767   day = 15,
8768   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8769              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8770   journal = EBJ,
8771   volume = 34,
8772   number = 1,
8773   pages = {91--96},
8774   issn = {0175-7571},
8775   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8776   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8777   language = {eng},
8778   keywords = {Algorithms},
8779   keywords = {Computer Simulation},
8780   keywords = {Elasticity},
8781   keywords = {Microfluidics},
8782   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8783   keywords = {Models, Chemical},
8784   keywords = {Models, Molecular},
8785   keywords = {Physical Stimulation},
8786   keywords = {Protein Binding},
8787   keywords = {Proteins},
8788   keywords = {Stress, Mechanical},
8789   keywords = {Viscosity},
8790   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8791     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8792     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8793     the dynamic strength of the system is probed at different force
8794     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8795     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8796     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8797     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8798     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8799     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8800     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8801     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8802     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8803     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8804     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8805     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8806     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8807     pulling speed.},
8808 }
8809
8810 @article{ sandal08,
8811   author = MSandal #" and "# FValle #" and "# ITessari #" and "#
8812     SMammi #" and "# EBergantino #" and "# FMusiani #" and "#
8813     MBrucale #" and "# LBubacco #" and "# BSamori,
8814   title = {Conformational Equilibria in Monomeric $\alpha$-Synuclein
8815     at the Single-Molecule Level},
8816   year = 2008,
8817   month = jan,
8818   address = {Department of Biochemistry G. Moruzzi,
8819              University of Bologna, Bologna, Italy.},
8820   journal = PLOS:BIO,
8821   volume = 6,
8822   number = 1,
8823   pages = {e6},
8824   issn = {1545-7885},
8825   doi = {10.1371/journal.pbio.0060006},
8826   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18198943},
8827   language = {eng},
8828   keywords = {Buffers},
8829   keywords = {Circular Dichroism},
8830   keywords = {Copper},
8831   keywords = {Entropy},
8832   keywords = {Models, Molecular},
8833   keywords = {Molecular Sequence Data},
8834   keywords = {Mutation},
8835   keywords = {Protein Structure, Secondary},
8836   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
8837   keywords = {alpha-Synuclein},
8838   abstract = {Human $\alpha$-Synuclein ($\alpha$Syn) is a natively
8839     unfolded protein whose aggregation into amyloid fibrils is
8840     involved in the pathology of Parkinson disease.  A full
8841     comprehension of the structure and dynamics of early intermediates
8842     leading to the aggregated states is an unsolved problem of
8843     essential importance to researchers attempting to decipher the
8844     molecular mechanisms of $\alpha$Syn aggregation and formation of
8845     fibrils.  Traditional bulk techniques used so far to solve this
8846     problem point to a direct correlation between $\alpha$Syn's unique
8847     conformational properties and its propensity to aggregate, but
8848     these techniques can only provide ensemble-averaged information
8849     for monomers and oligomers alike.  They therefore cannot
8850     characterize the full complexity of the conformational equilibria
8851     that trigger the aggregation process.  We applied atomic force
8852     microscopy-based single-molecule mechanical unfolding methodology
8853     to study the conformational equilibrium of human wild-type and
8854     mutant $\alpha$Syn.  The conformational heterogeneity of monomeric
8855     $\alpha$Syn was characterized at the single-molecule level.  Three
8856     main classes of conformations, including disordered and
8857     ``$\beta$-like'' structures, were directly observed and quantified
8858     without any interference from oligomeric soluble forms.  The
8859     relative abundance of the ``$\beta$-like'' structures
8860     significantly increased in different conditions promoting the
8861     aggregation of $\alpha$Syn: the presence of \Cu, the pathogenic
8862     A30P mutation, and high ionic strength.  This methodology can
8863     explore the full conformational space of a protein at the
8864     single-molecule level, detecting even poorly populated conformers
8865     and measuring their distribution in a variety of biologically
8866     important conditions.  To the best of our knowledge, we present
8867     for the first time evidence of a conformational equilibrium that
8868     controls the population of a specific class of monomeric
8869     $\alpha$Syn conformers, positively correlated with conditions
8870     known to promote the formation of aggregates.  A new tool is thus
8871     made available to test directly the influence of mutations and
8872     pharmacological strategies on the conformational equilibrium of
8873     monomeric $\alpha$Syn.},
8874 }
8875
8876 @article{ sandal09,
8877   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8878     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8879   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8880   journal = BIOINFO,
8881   year = 2009,
8882   month = jun,
8883   day = 01,
8884   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8885              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8886   volume = 25,
8887   number = 11,
8888   pages = "1428--1430",
8889   keywords = "Algorithms",
8890   keywords = "Computational Biology",
8891   keywords = "Internet",
8892   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8893   keywords = "Proteome",
8894   keywords = "Proteomics",
8895   keywords = "Software",
8896   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
8897     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
8898     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
8899     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
8900     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
8901     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
8902     analysis. Specific features and support for file formats are coded
8903     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
8904     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
8905     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
8906     Software and documentation are available at
8907     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
8908     the GNU Lesser General Public License.",
8909   ISSN = "1367-4811",
8910   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
8911   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
8912   language = "eng",
8913 }
8914
8915 @article{ materassi09,
8916   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
8917     GZuccheri #" and "# BSamori,
8918   title = {An open source/real-time atomic force microscope
8919     architecture to perform customizable force spectroscopy
8920     experiments},
8921   year = 2009,
8922   month = aug,
8923   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
8924              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
8925              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
8926   journal = RSI,
8927   volume = 80,
8928   number = 8,
8929   pages = 084301,
8930   issn = "1089-7623",
8931   doi = "10.1063/1.3194046",
8932   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
8933   language = "eng",
8934   keywords = {Algorithms},
8935   keywords = {Animals},
8936   keywords = {Calibration},
8937   keywords = {Gold},
8938   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8939   keywords = {Muscle Proteins},
8940   keywords = {Myocardium},
8941   keywords = {Optics and Photonics},
8942   keywords = {Ownership},
8943   keywords = {Protein Kinases},
8944   keywords = {Software},
8945   keywords = {Spectrum Analysis},
8946   keywords = {Time Factors},
8947   abstract = {We describe the realization of an atomic force
8948     microscope architecture designed to perform customizable
8949     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
8950     contributions are given by the software implementation platform
8951     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
8952     point of view, by the implementation of hard real-time control
8953     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
8954     estimate the optical lever constant are described as well. The
8955     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
8956     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
8957     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
8958     particular, we show how such a system has been employed to obtain
8959     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
8960     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
8961     already studied using the same methodologies are provided in order
8962     to show the reliability of the measure system.},
8963   note = {Although this paper claims to present an open source
8964     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
8965     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
8966 }
8967
8968 @article{ aioanei11,
8969   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
8970   title = {Open source platform for the execution and analysis of
8971     mechanical refolding experiments.},
8972   year = 2011,
8973   month = feb,
8974   day = 1,
8975   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
8976              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
8977              aioaneid@gmail.com},
8978   journal = BIOINFO,
8979   volume = 27,
8980   number = 3,
8981   pages = {423--425},
8982   issn = {1367-4811},
8983   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
8984   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
8985   language = {eng},
8986   keywords = {Computational Biology},
8987   keywords = {Kinetics},
8988   keywords = {Protein Denaturation},
8989   keywords = {Protein Refolding},
8990   keywords = {Software},
8991   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
8992     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
8993     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
8994     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
8995     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
8996     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
8997     because mechanical protein refolding studies are more technically
8998     challenging.},
8999   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
9000     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
9001     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
9002     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
9003     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
9004     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
9005     Selenium does for web browsers). See the
9006     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
9007     support for automatic velocity clamp analysis.},
9008 }
9009
9010 @article{ benedetti11,
9011   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
9012     SKSekatskii #" and "# GDietler,
9013   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
9014     multimodular proteins: theory and experiments.},
9015   year = 2011,
9016   month = sep,
9017   day = 21,
9018   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
9019              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
9020              Lausanne, Switzerland.},
9021   journal = BPJ,
9022   volume = 101,
9023   number = 6,
9024   pages = {1504--1512},
9025   issn = {1542-0086},
9026   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
9027   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
9028   language = {eng},
9029   keywords = {Kinetics},
9030   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9031   keywords = {Models, Molecular},
9032   keywords = {Monte Carlo Method},
9033   keywords = {Protein Unfolding},
9034   keywords = {Stochastic Processes},
9035   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
9036     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
9037     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
9038     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
9039     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
9040     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
9041     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
9042     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
9043     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
9044     unfolding. It is tested and validated in both
9045     theoretical/computational contexts (based on stochastic
9046     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
9047     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
9048     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
9049     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
9050     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
9051     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
9052     be aptly circumvented by the proposed approach.},
9053 }
9054
9055 @phdthesis{ benedetti12,
9056   author = FBenedetti,
9057   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
9058     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
9059   year = 2012,
9060   address = {Lausanne},
9061   affiliation = {EPFL},
9062   doctoral = {EDPY},
9063   pagecount = {153},
9064   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
9065   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
9066   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
9067   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
9068     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
9069     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
9070     for force spectroscopy},
9071   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
9072     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
9073     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
9074     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
9075     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
9076     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
9077     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
9078     extension curve in separate groups and then analyze these groups
9079     considering their position in the force curves. In fact in a
9080     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
9081     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
9082     effect yields to a linear dependence of the most probable
9083     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
9084     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
9085     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
9086     topic we continue with non kinetic methods that, using the
9087     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
9088     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
9089     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
9090     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
9091     to be introduced to understand the various simulations done. In
9092     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
9093     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
9094     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
9095     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
9096     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
9097     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
9098     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9099     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9100     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9101     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9102     model where a more explicit form of the potential is
9103     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9104     potential on the applied force at the minimum and at the
9105     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9106     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9107     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9108     (that are the second local derivative of the interacting energy
9109     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9110     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9111     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9112     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9113     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9114     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9115     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9116     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9117     length of the protein. However, length that could be associated
9118     with dimers and trymers are also present in this
9119     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9120     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9121     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9122     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9123     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9124     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9125     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9126     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9127     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9128     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9129     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9130     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9131     handles, we are able to extract the information of the interaction
9132     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9133     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9134     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9135     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9136     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9137     the most used, however the autocorrelation should give
9138     approximately the same information. The parameters obtained are
9139     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9140     are needed to interpret the results. The results of these two
9141     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9142     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9143     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9144     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9145     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9146     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9147     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9148     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9149     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9150     information that, using the standard technique would be difficult
9151     (or even impossible) to obtain.},
9152 }
9153
9154 @article{ kempe85,
9155   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9156     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9157     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9158   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9159     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9160   journal = GENE,
9161   year = 1985,
9162   volume = 39,
9163   number = "2-3",
9164   pages = "239--245",
9165   keywords = "Cloning, Molecular",
9166   keywords = "Cyanogen Bromide",
9167   keywords = "DNA, Recombinant",
9168   keywords = "Escherichia coli",
9169   keywords = "Gene Expression Regulation",
9170   keywords = "Genetic Vectors",
9171   keywords = "Humans",
9172   keywords = "Molecular Weight",
9173   keywords = "Peptide Fragments",
9174   keywords = "Plasmids",
9175   keywords = "Substance P",
9176   keywords = "beta-Galactosidase",
9177   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9178     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9179     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9180     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9181     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9182     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9183     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9184     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9185     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9186     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9187     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9188     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9189     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9190     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9191     and chemical methods.",
9192   ISSN = "0378-1119",
9193   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9194   language = "eng",
9195 }
9196
9197 @article{ honda08,
9198   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9199   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9200     and thiophene on gold surface",
9201   journal = JP:CON,
9202   volume = 100,
9203   number = 5,
9204   pages = "052071",
9205   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9206   year = 2008,
9207   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9208     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9209     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9210     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9211     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9212     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9213     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9214     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9215     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9216     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9217     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9218     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9219     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9220     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9221     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9222     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9223     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9224     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9225     substrate.",
9226 }
9227
9228 @article{ ulman96,
9229   author = AUlman,
9230   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9231   journal = CHEMREV,
9232   year = 1996,
9233   month = jun,
9234   day = 20,
9235   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9236     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9237     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9238     New York 11201.",
9239   volume = 96,
9240   number = 4,
9241   pages = "1533--1554",
9242   ISSN = "1520-6890",
9243   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9244   language = "eng",
9245 }
9246
9247 @article{ hager02,
9248   author = GHager #" and "# ABrolo,
9249   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9250     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9251     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9252     electrode",
9253   journal = JEChem,
9254   volume = "550--551",
9255   number = 0,
9256   pages = "291--301",
9257   year = 2003,
9258   issn = "1572-6657",
9259   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9260   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022072803000524",
9261   keywords = "Thiol",
9262   keywords = "Disulfide",
9263   keywords = "Thiol adsorption",
9264   keywords = "Self-assembled monolayers",
9265   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9266   keywords = "Cysteine",
9267   keywords = "Cystine",
9268   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9269     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9270     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9271     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9272     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9273     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9274     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9275     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9276     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9277     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9278     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9279     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9280     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9281     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9282     employed to determine the surface coverage of the different
9283     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9284     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9285     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9286     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9287     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9288     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9289     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9290     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9291     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9292     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9293     equivalents) for L and D--L cystine.",
9294 }
9295
9296 @phdthesis{ ma10,
9297   author = LMa,
9298   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9299   school = UTMB,
9300   year = 2010,
9301   month = aug,
9302   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9303   keywords = "ADPKD",
9304   keywords = "Polycystin-1",
9305   keywords = "Missense mutations",
9306   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9307   keywords = "Osmolyte",
9308   keywords = "Mechanosensor",
9309   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9310     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9311     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9312     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9313     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9314     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9315     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9316     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9317     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9318     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9319     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9320     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9321     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9322     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9323     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9324     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9325     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9326     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9327     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9328     domains. Several missense mutations were found to alter the
9329     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9330     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9331     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9332     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9333     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9334     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9335     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9336     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9337     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9338     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9339     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9340     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9341     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9342     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9343   language = "eng",
9344 }
9345
9346 @article{ sundberg03,
9347   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9348     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9349     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9350   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9351     function and nanotechnology applications.",
9352   journal = ABioChem,
9353   year = 2003,
9354   month = dec,
9355   day = 01,
9356   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9357     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9358   volume = 323,
9359   number = 1,
9360   pages = "127--138",
9361   keywords = "Actomyosin",
9362   keywords = "Adsorption",
9363   keywords = "Animals",
9364   keywords = "Collodion",
9365   keywords = "Kinetics",
9366   keywords = "Methods",
9367   keywords = "Movement",
9368   keywords = "Nanotechnology",
9369   keywords = "Rabbits",
9370   keywords = "Silicon",
9371   keywords = "Surface Properties",
9372   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9373   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9374     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9375     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9376     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9377     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9378     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9379     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9380     resists. We have found that surfaces derivatized with
9381     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9382     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9383     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9384     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9385     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9386     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9387     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9388     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9389     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9390     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9391     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9392     ordinary in /vitro motility assay.",
9393   ISSN = "0003-2697",
9394   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9395   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9396   language = "eng",
9397 }
9398
9399 @article{ itoh04,
9400   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9401     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9402     KKinosita,
9403   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9404   journal = NAT,
9405   year = 2004,
9406   month = jan,
9407   day = 29,
9408   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9409     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9410     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9411   volume = 427,
9412   number = 6973,
9413   pages = "465--468",
9414   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9415   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9416   keywords = "Bacillus",
9417   keywords = "Catalysis",
9418   keywords = "Glass",
9419   keywords = "Magnetics",
9420   keywords = "Microchemistry",
9421   keywords = "Microspheres",
9422   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9423   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9424   keywords = "Rotation",
9425   keywords = "Torque",
9426   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9427     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9428     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9429     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9430     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9431     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9432     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9433     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9434     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9435     biological systems. Here we present direct evidence for the
9436     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9437     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9438     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9439     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9440     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9441     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9442     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9443     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9444     reaction far from equilibrium.",
9445   ISSN = "1476-4687",
9446   doi = "10.1038/nature02212",
9447   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9448   language = "eng",
9449 }
9450
9451 @article{ sakaki05,
9452   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9453     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9454     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9455   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9456     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9457   journal = BPJ,
9458   year = 2005,
9459   month = mar,
9460   day = 30,
9461   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9462     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9463     444-8585, Japan.",
9464   volume = 88,
9465   number = 3,
9466   pages = "2047--2056",
9467   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9468   keywords = "Hydrolysis",
9469   keywords = "Kinetics",
9470   keywords = "Microchemistry",
9471   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9472   keywords = "Nanostructures",
9473   keywords = "Protein Binding",
9474   keywords = "Protein Conformation",
9475   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9476   keywords = "Rotation",
9477   keywords = "Torque",
9478   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9479     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9480     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9481     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9482     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9483     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9484     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9485     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9486     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9487     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9488     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9489     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9490     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9491     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9492     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9493     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9494     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9495     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9496     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9497     regular rotations, indicative of the appearance of another
9498     reaction scheme.",
9499   ISSN = "0006-3495",
9500   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9501   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9502   language = "eng",
9503 }
9504
9505 @article{ schmidt02,
9506   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9507   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9508   journal = NANO,
9509   volume = 2,
9510   number = 11,
9511   pages = "1229--1233",
9512   year = 2002,
9513   doi = "10.1021/nl025773v",
9514   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9515   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9516   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9517     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9518     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9519     assembly yield and lifetime of these devices through
9520     identification, measurement, and improvement of weak internal
9521     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9522     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9523     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9524     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9525     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9526     to other bonds composing the hybrid device and describe
9527     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9528     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9529     robustness are discussed.",
9530 }
9531
9532 @article{ lo01,
9533   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9534   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9535     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9536   journal = LANG,
9537   volume = 17,
9538   number = 12,
9539   pages = "3741--3748",
9540   year = 2001,
9541   doi = "10.1021/la001569g",
9542   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9543   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9544   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9545     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9546     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9547     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9548     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9549     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9550     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9551     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9552     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9553     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9554     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9555     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9556     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9557     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9558     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9559     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9560     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9561     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9562     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9563     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9564     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9565     demonstrated that unbinding forces measured by different
9566     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9567     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9568     rate.",
9569   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9570 }
9571
9572 @article{ baljon96,
9573   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9574   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9575   journal = SCI,
9576   volume = 271,
9577   number = 5248,
9578   pages = "482--484",
9579   year = 1996,
9580   month = jan,
9581   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9582   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9583   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9584   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9585     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9586     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9587     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9588     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9589     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9590     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9591     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9592     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9593     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9594     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9595 }
9596
9597 @article{ fisher99a,
9598   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9599     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9600   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9601     atomic force microscopy.",
9602   journal = JPhysio,
9603   year = 1999,
9604   month = oct,
9605   day = 01,
9606   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9607     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9608   volume = "520 Pt 1",
9609   pages = "5--14",
9610   keywords = "Animals",
9611   keywords = "Extracellular Matrix",
9612   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9613   keywords = "Humans",
9614   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9615   keywords = "Polysaccharides",
9616   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9617     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9618     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9619     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9620     properties of single biological polymers.  These properties
9621     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9622     strain, including components of the extracellular matrix
9623     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9624     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9625     feature of proteins with structural and mechanical
9626     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9627     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9628     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9629     changes that could contribute to their mechanical function. The
9630     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9631     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9632     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9633     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9634     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9635     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9636     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9637     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9638     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9639     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9640     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9641     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9642     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9643     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9644     exocytosis.",
9645   ISSN = "0022-3751",
9646   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9647   language = "eng",
9648 }
9649
9650 @article{ fisher99b,
9651   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9652     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9653   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9654   journal = "Trends in biochemical sciences",
9655   year = "1999",
9656   month = oct,
9657   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9658     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9659   volume = 24,
9660   number = 10,
9661   pages = "379--384",
9662   keywords = "Entropy",
9663   keywords = "Kinetics",
9664   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9665   keywords = "Protein Binding",
9666   keywords = "Protein Folding",
9667   keywords = "Proteins",
9668   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9669     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9670     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9671     folded domains with similar structures. Protein engineering
9672     techniques have enabled the construction and expression of
9673     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9674     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9675     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9676     and refolding of individual domains as well as the study of the
9677     determinants of mechanical stability.",
9678   ISSN = "0968-0004",
9679   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9680   language = "eng",
9681 }
9682
9683 @article{ zlatanova00,
9684   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9685   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9686     atomic force microscope.",
9687   journal = PBPMB,
9688   year = 2000,
9689   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9690     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9691     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9692   volume = 74,
9693   number = "1--2",
9694   pages = "37--61",
9695   keywords = "Biophysics",
9696   keywords = "Cell Adhesion",
9697   keywords = "DNA",
9698   keywords = "Elasticity",
9699   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9700   keywords = "Polysaccharides",
9701   keywords = "Proteins",
9702   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9703   keywords = "Viscosity",
9704   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9705     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9706     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9707     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9708     their complexes. This review focuses on force measurements
9709     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9710     to the principle of action is followed by review of the types of
9711     interactions being studied, describing the main results and
9712     discussing the biological implications.",
9713   ISSN = "0079-6107",
9714   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9715   language = "eng",
9716   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9717     approach/retract features.",
9718 }
9719
9720 @article{ viani99,
9721   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9722     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9723   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9724   journal = JAP,
9725   year = 1999,
9726   volume = 86,
9727   number = 4,
9728   pages = "2258--2262",
9729   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9730     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9731     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9732     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9733     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9734     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9735     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9736     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9737     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9738     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9739     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9740     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9741     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9742   ISSN = "0021-8979",
9743   issn_online = "1089-7550",
9744   doi = "10.1063/1.371039",
9745   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9746   language = "eng",
9747 }
9748
9749 @article{ capitanio02,
9750   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9751     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9752   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9753     interference contrast signals",
9754   journal = RSI,
9755   year = 2002,
9756   volume = 73,
9757   number = 4,
9758   pages = "1687--1696",
9759   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9760     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9761     technique was performed to establish the uses and the advantages
9762     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9763     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9764     involved in the DIC technique and the noise components in the
9765     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9766     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9767   ISSN = "0034-6748",
9768   issn_online = "1089-7623",
9769   doi = "10.1063/1.1460929",
9770   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9771   language = "eng",
9772 }
9773
9774 @article{ binnig86,
9775   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9776   title = "Atomic force microscope",
9777   journal = PRL,
9778   year = 1986,
9779   month = mar,
9780   day = 03,
9781   volume = 56,
9782   number = 9,
9783   pages = "930--933",
9784   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9785     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9786     application for this concept, we introduce a new type of
9787     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9788     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9789     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9790     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9791     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9792     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9793   ISSN = "1079-7114",
9794   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9795   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9796   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9797   language = "eng",
9798   note = "Original AFM paper.",
9799 }
9800
9801 @article{ drake89,
9802   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9803     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9804     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9805   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9806     atomic force microscope},
9807   year = 1989,
9808   month = mar,
9809   day = 24,
9810   journal = SCI,
9811   volume = 243,
9812   number = 4898,
9813   pages = {1586--1589},
9814   doi = {10.1126/science.2928794},
9815   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9816   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9817   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9818     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9819     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9820     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9821     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9822     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9823     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9824     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9825     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9826     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9827     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9828     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9829     subtle details of biological processes as they occur in real
9830     time.},
9831 }
9832
9833 @article{ radmacher92,
9834   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9835   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9836     atomic force microscope},
9837   year = 1992,
9838   month = sep,
9839   day = 25,
9840   journal = SCI,
9841   volume = 257,
9842   number = 5078,
9843   pages = {1900--1905},
9844   doi = {10.1126/science.1411505},
9845   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9846   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9847   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.},
9848 }
9849
9850 @article{ williams86,
9851   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9852   title = "Scanning thermal profiler",
9853   journal = APL,
9854   year = 1986,
9855   month = dec,
9856   day = 8,
9857   volume = 49,
9858   number = 23,
9859   pages = "1587--1589",
9860   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9861     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9862     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9863     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9864     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9865     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9866     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9867     scan. The large difference in thermal properties between air and
9868     solids makes the profiling technique essentially independent of
9869     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9870     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9871     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9872     described and the results presented.",
9873   issn = "0003-6951",
9874   issn_online = "1077-3118",
9875   doi = "10.1063/1.97288",
9876   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9877   language = "eng",
9878 }
9879
9880 @article{ meyer88,
9881   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9882   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9883   journal = APL,
9884   year = 1988,
9885   month = sep,
9886   day = 19,
9887   volume = 53,
9888   number = 12,
9889   pages = "1045--1047",
9890   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9891     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9892     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9893     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9894     performed.",
9895   issn = "0003-6951",
9896   issn_online = "1077-3118",
9897   doi = "10.1063/1.100061",
9898   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
9899   language = "eng",
9900 }
9901
9902 @book{ dijkstra70,
9903   author = EDijkstra,
9904   title = {Notes on Structured Programming},
9905   year = 1970,
9906   month = apr,
9907   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
9908   publisher = THEMath,
9909   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
9910 }
9911
9912 @article{ wirth74,
9913  author = NWirth,
9914  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
9915  journal = ACM:CSur,
9916  year = 1974,
9917  month = dec,
9918  volume = 6,
9919  number = 4,
9920  pages = {247--259},
9921  numpages = {13},
9922  issn = {0360-0300},
9923  doi = {10.1145/356635.356639},
9924  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
9925  publisher = ACM,
9926  address = {New York, NY, USA},
9927 }
9928
9929 @article{ shneiderman79,
9930   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
9931   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
9932     model and experimental results},
9933   year = 1979,
9934   journal = IJCIS,
9935   volume = 8,
9936   number = 3,
9937   pages = {219--238},
9938   issn = {0091-7036},
9939   doi = {10.1007/BF00977789},
9940   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
9941   publisher = KAPPP,
9942   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
9943     program composition; program comprehension; debugging;
9944     modification; learning; education; information processing},
9945   language = {English},
9946 }
9947
9948 @article{ hughes89,
9949   author = JHughes,
9950   title = {Why Functional Programming Matters},
9951   journal = CJ,
9952   year = 1989,
9953   volume = 32,
9954   number = 2,
9955   pages = {98--107},
9956   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
9957   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
9958   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
9959   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
9960     more important to structure it well. Well-structured software is
9961     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
9962     that can be re-used to reduce future programming
9963     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
9964     problems can be modularised. Functional languages push those
9965     limits back. In this paper we show that two features of functional
9966     languages in particular, higher-order functions and lazy
9967     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
9968     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
9969     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
9970     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
9971     modularity is the key to successful programming, functional
9972     languages are vitally important to the real world.},
9973 }
9974
9975 @article{ hilburn93,
9976  author = THilburn,
9977  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
9978  journal = ACM:SIGCSE,
9979  year = 1993,
9980  month = mar,
9981  volume = 25,
9982  number = 1,
9983  issn = {0097-8418},
9984  pages = {58--62},
9985  numpages = 5,
9986  doi = {10.1145/169073.169349},
9987  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
9988  acmid = {169349},
9989  publisher = ACM,
9990  address = {New York, NY, USA},
9991 }
9992
9993 @book{ brooks95,
9994   author = FBrooks,
9995   title = {The mythical man-month},
9996   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
9997   year = 1995,
9998   isbn = {0-201-83595-9},
9999   publisher = AW,
10000   address = {Boston, MA, USA},
10001   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
10002   note = {First published in 1975},
10003 }
10004
10005 @inproceedings{ claerbout92,
10006   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
10007   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
10008   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
10009   chapter = 161,
10010   year = 1992,
10011   pages = {601--604},
10012   doi = {10.1190/1.1822162},
10013   issn = {1052-3812},
10014   publisher = SEG,
10015   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
10016   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
10017 }
10018
10019 @incollection{ buckheit95,
10020   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
10021   title = {WaveLab and Reproducible Research},
10022   booktitle = {Wavelets and Statistics},
10023   series = {Lecture Notes in Statistics},
10024   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
10025   year = 1995,
10026   volume = 103,
10027   pages = {55--81},
10028   isbn = {978-0-387-94564-4},
10029   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10030   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10031   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
10032   publisher = SPRINGER,
10033   language = {English},
10034 }
10035
10036 @article{ schwab00,
10037   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
10038   title = {Making scientific computations reproducible},
10039   journal = CSE,
10040   year = 2000,
10041   month = {November--December},
10042   volume = 2,
10043   number = 6,
10044   pages = {61--67},
10045   doi = {10.1109/5992.881708},
10046   ISSN = {1521-9615},
10047   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
10048     computing;research and development
10049     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
10050     scientific computations;research paper;software filing
10051     system;standardized rules;Computer
10052     interfaces;Documentation;Electronic
10053     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
10054     results;Software maintenance;Software systems;Software
10055     testing;Technological innovation},
10056   abstract = {To verify a research paper's computational results,
10057     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
10058     simple software filing system for authors that lets readers easily
10059     reproduce computational results using standardized rules and
10060     commands},
10061 }
10062
10063 @article{ wilson06a,
10064   author = GWilson,
10065   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
10066   journal = AS,
10067   year = 2006,
10068   month = {January--February},
10069 }
10070
10071 @article{ wilson06b,
10072   author = GWilson ,
10073   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
10074     Code by Making Them More Productive},
10075   journal = CSE,
10076   year = 2006,
10077   month = {November--December},
10078 }
10079
10080 @article{ vandewalle09,
10081   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
10082   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
10083   journal = IEEE:SPM,
10084   year = 2009,
10085   month = may,
10086   volume = 26,
10087   number = 3,
10088   pages = {37--47},
10089   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
10090   issn = {1053-5888},
10091   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
10092   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
10093   keywords={research and development;signal processing;high-quality
10094     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
10095     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
10096     processing;Education;Programming;Reproducibility of
10097     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
10098     algorithms;Testing;Wikipedia},
10099   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10100     in a research paper? For many of our current publications, this
10101     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10102     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10103     termination procedures, and precise parameter values are often
10104     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10105     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10106     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10107     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10108     experience, it is often even worse as even we are not always able
10109     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10110     questions from colleagues about details. Following are some
10111     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10112     X. It is very completely described, however I am confused by
10113     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10114     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10115     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10116     results as described in your paper. Which values should I use for
10117     parameters Y and Z?''},
10118 }
10119
10120 @article{ aruliah12,
10121   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# MPCHong #" and "#
10122     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10123     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10124     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10125   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10126   journal = CoRR,
10127   volume = {abs/1210.0530},
10128   year = 2012,
10129   month = nov,
10130   day = 29,
10131   numpages = 6,
10132   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10133   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10134   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10135 }
10136
10137 @article{ ziegler42,
10138   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10139   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10140   journal = TASME,
10141   year = 1942,
10142   month = nov,
10143   volume = 64,
10144   pages = {759--765},
10145   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10146   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10147 }
10148
10149 @article{ cohen53,
10150   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10151   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10152   year = 1953,
10153   journal = TASME,
10154   volume = 75,
10155   pages = {827--834},
10156 }
10157
10158 @article{ wang95,
10159   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10160   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10161     cascade control loops},
10162   year = 1995,
10163   journal = CEC,
10164   volume = 132,
10165   number = 1,
10166   pages = {15--34},
10167   publisher = GordonBreach,
10168   issn = {0098-6445},
10169   doi = {10.1080/00986449508936294},
10170   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10171   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10172   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10173     controller was developed in this present study. The integral time
10174     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10175     of the time constant and dead time of the process. Only the
10176     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10177     tunable parameter in which the stable region could be
10178     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10179     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10180     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10181     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10182     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10183     systems were obtained by the least square regression method.},
10184 }
10185
10186 @article{ astrom93,
10187   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10188   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10189   journal = CEP,
10190   year = 1993,
10191   volume = 1,
10192   number = 4,
10193   pages = {699--714},
10194   issn = "0967-0661",
10195   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10196   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/096706619391394C",
10197   keywords = {Adaptive control},
10198   keywords = {automatic tuning},
10199   keywords = {gain scheduling},
10200   keywords = {{PID} control},
10201   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10202     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10203     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10204     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10205     process models and control designs. An overview of industrial
10206     products is also presented, which includes a fairly detailed
10207     investigation of four different adaptive single-loop
10208     controllers.},
10209 }
10210
10211 @article{ ku66,
10212   author = HHKu,
10213   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10214   year = 1966,
10215   month = oct,
10216   journal = JRNBS:C,
10217   volume = {70C},
10218   number = 4,
10219   pages = {263--273},
10220   publisher = NBS,
10221   issn = {0022-4316},
10222   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10223   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10224   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10225     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10226     sum},
10227   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10228     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10229     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10230     find. In this paper an expository review of this topic is
10231     presented, particularly in the light of current practices and
10232     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10233     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10234     discussed.},
10235 }
10236
10237 @article{ livadaru03,
10238   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10239   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10240   year = 2003,
10241   month = apr,
10242   day = 25,
10243   journal = Macromol,
10244   volume = 36,
10245   number = 10,
10246   pages = {3732--3744},
10247   doi = {10.1021/ma020751g},
10248   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10249   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10250   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10251     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10252     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10253     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10254     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10255     response is independent of the persistence length and shows a
10256     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10257     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10258     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10259     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10260     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10261     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10262     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10263     present scaling results for the force response of the elastically
10264     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10265     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10266     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10267     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10268     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10269     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10270     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10271     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10272     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10273     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10274     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10275     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10276     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10277     broad force range with a single effective persistence length.},
10278   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10279     \citet{livadaru03} have
10280     \begin{equation}
10281       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10282           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10283           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10284             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10285           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10286         \end{cases}
10287     \end{equation}
10288     but the correct formula is
10289     \begin{equation}
10290       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10291           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10292           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10293             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10294           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10295         \end{cases}
10296     \end{equation}
10297     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10298     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10299     along with the fact that even with the corrected formula there is
10300     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10301     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10302     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10303     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10304     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10305     quoted the incorrect form.},
10306 }
10307
10308 @misc{ punias,
10309   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10310   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10311     Software},
10312   year = 2005,
10313   month = oct,
10314   day = 13,
10315   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10316   address = {Berlin},
10317   url = {http://punias.voila.net/},
10318 }
10319
10320 @article{ carl08,
10321   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10322   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10323     microscope: data acquisition and processing.},
10324   year = 2008,
10325   month = nov,
10326   day = 15,
10327   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10328              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10329   journal = PA,
10330   volume = 457,
10331   number = 2,
10332   pages = {551--559},
10333   issn = {0031-6768},
10334   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10335   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10336   language = {eng},
10337   keywords = {Animals},
10338   keywords = {Biomechanics},
10339   keywords = {CHO Cells},
10340   keywords = {Cricetinae},
10341   keywords = {Cricetulus},
10342   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10343   keywords = {Elastic Modulus},
10344   keywords = {Equipment Design},
10345   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10346   keywords = {Models, Biological},
10347   keywords = {Reproducibility of Results},
10348   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10349   keywords = {Transfection},
10350   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10351     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10352     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10353     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10354     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10355     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10356     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10357     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10358     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10359     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10360     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10361     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10362     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10363     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10364     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10365     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10366     (approximately $400\U{Pa}$).},
10367   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10368     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10369 }
10370
10371 @article{ struckmeier08,
10372   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10373     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10374     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10375   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10376     screening applications},
10377   year = 2008,
10378   month = sep,
10379   day = 24,
10380   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10381              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10382              Dresden, Germany},
10383   journal = NT,
10384   volume = 19,
10385   number = 38,
10386   pages = 384020,
10387   issn = {0957-4484},
10388   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10389   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10390   language = {eng},
10391   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10392     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10393     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10394     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10395     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10396     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10397     for single molecules. In addition, most experimental and
10398     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10399     developed a fully automated single-molecule force
10400     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10401     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10402     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10403     can also be automatically performed during experiments. This,
10404     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10405     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10406   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10407 }
10408
10409 @article{ andreopoulos11,
10410   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10411   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10412     force spectroscopy data},
10413   year = 2011,
10414   month = jun,
10415   day = 06,
10416   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10417              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10418              williama@biotec.tu-dresden.de},
10419   journal = AMB,
10420   volume = 6,
10421   number = 1,
10422   pages = 16,
10423   issn = {1748-7188},
10424   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10425   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10426   language = {eng},
10427   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10428     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10429     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10430     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10431     pathways. Information on protein structure, conformation,
10432     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10433     be derived.},
10434 }
10435
10436 @book{ turnbull59,
10437   editor = HWTurnbull,
10438   author = INewton,
10439   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10440   year = 1959,
10441   publisher = RSUP,
10442   volume = 1,
10443   numpages = 445,
10444   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10445   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10446     Hooke dated February 5, 1676.},
10447 }
10448
10449 @book{ whitehead11,
10450   author = ANWhitehead,
10451   title = {An introduction to mathematics},
10452   year = 1911,
10453   publisher = WN,
10454   numpages = 274,
10455   address = {London},
10456   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10457   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10458 }
10459
10460 @article{ mlot11,
10461   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10462   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10463   year = 2011,
10464   month = may,
10465   day = 10,
10466   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10467              Systems Engineering, and Biology,
10468              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10469   journal = PNAS,
10470   volume = 108,
10471   number = 19,
10472   pages = {7669--7673},
10473   issn = {1091-6490},
10474   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10475   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10476   language = {eng},
10477   keywords = {Animals},
10478   keywords = {Ants},
10479   keywords = {Behavior, Animal},
10480   keywords = {Biophysical Phenomena},
10481   keywords = {Floods},
10482   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10483   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10484   keywords = {Models, Biological},
10485   keywords = {Social Behavior},
10486   keywords = {Surface Properties},
10487   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10488   keywords = {Video Recording},
10489   keywords = {Water},
10490   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10491     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10492     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10493     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10494     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10495     previously viewed as a static material property of plant leaves
10496     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10497     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10498     their water repellency by linking their bodies together, a process
10499     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10500     model for the rate of raft construction based on observations of
10501     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10502     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10503     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10504     upon coercion.},
10505   note = {Higher resolution pictures are available at
10506     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10507 }
10508
10509 @article{ chauhan97,
10510   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10511     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10512   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10513   year = 1997,
10514   month = jul,
10515   address = {New York State Institute for Basic Research in
10516              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10517              USA.},
10518   journal = NR,
10519   volume = 22,
10520   number = 7,
10521   pages = {805--809},
10522   issn = {0364-3190},
10523   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10524   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10525   language = {eng},
10526   keywords = {Alzheimer Disease},
10527   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10528   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10529   keywords = {Humans},
10530   keywords = {Metals},
10531   keywords = {Peptide Fragments},
10532   keywords = {Solubility},
10533   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10534     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10535     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10536     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10537     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10538     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10539     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10540     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10541     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10542     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10543     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10544     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10545     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10546     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10547     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10548     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10549     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10550     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10551     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10552     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10553     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10554     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10555     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10556     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10557   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10558     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10559 }
10560
10561 @article{ friedman05,
10562   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10563   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10564     interactions.},
10565   year = 2005,
10566   month = aug,
10567   day = 13,
10568   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10569              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10570              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10571   journal = BPJ,
10572   volume = 89,
10573   number = 2,
10574   pages = {768--781},
10575   issn = {0006-3495},
10576   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10577   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10578   language = {eng},
10579   keywords = {Amino Acids},
10580   keywords = {Binding Sites},
10581   keywords = {Chlorine},
10582   keywords = {Computer Simulation},
10583   keywords = {Ions},
10584   keywords = {Models, Chemical},
10585   keywords = {Models, Molecular},
10586   keywords = {Motion},
10587   keywords = {Protein Binding},
10588   keywords = {Protein Conformation},
10589   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10590   keywords = {Sodium},
10591   keywords = {Solutions},
10592   keywords = {Static Electricity},
10593   keywords = {Surface Properties},
10594   keywords = {Water},
10595   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10596     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10597     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10598     specific site. It was proposed that a suitable location of
10599     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10600     function.  In this study, this notion was further investigated by
10601     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10602     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10603     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10604     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10605     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10606     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10607     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10608     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10609     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10610     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10611     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10612     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10613     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10614     between various attractor sites located under the electrostatic
10615     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10616     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10617     detainment state is an energetic compromise between attractive
10618     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10619     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10620     protein's surface are discussed.},
10621 }
10622
10623 @article{ friedman11,
10624   author = RFriedman,
10625   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10626     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10627     alkali-chloride solutions.},
10628   year = 2011,
10629   month = jul,
10630   day = 28,
10631   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10632              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10633   journal = JPC:B,
10634   volume = 115,
10635   number = 29,
10636   pages = {9213--9223},
10637   issn = {1520-5207},
10638   doi = {10.1021/jp112155m},
10639   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10640   language = {eng},
10641   keywords = {Alkalies},
10642   keywords = {Amyloid},
10643   keywords = {Chlorides},
10644   keywords = {Databases, Protein},
10645   keywords = {Fungal Proteins},
10646   keywords = {HIV Protease},
10647   keywords = {Humans},
10648   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10649   keywords = {Protein Multimerization},
10650   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10651   keywords = {Proteins},
10652   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10653   keywords = {Solutions},
10654   keywords = {Solvents},
10655   keywords = {Surface Properties},
10656   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10657     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10658     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10659     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10660     and chlorides interact with the protein surface, but such
10661     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10662     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10663     used to characterize the interactions between ions and the protein
10664     surface. The results show that the ion-binding properties of
10665     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10666     ions are more often associated with aspartate residues than with
10667     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10668     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10669     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10670     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10671     should be accounted for in the planning and execution of
10672     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10673     subtle structural details are sought after.},
10674 }
10675
10676 @article{ zhang06,
10677   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10678   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10679     {H}ofmeister series.},
10680   year = 2006,
10681   month = dec,
10682   day = 10,
10683   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10684              College Station, TX 77843, USA.},
10685   journal = COCB,
10686   volume = 10,
10687   number = 6,
10688   pages = {658--663},
10689   issn = {1367-5931},
10690   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10691   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10692   language = {eng},
10693   keywords = {Acrylamides},
10694   keywords = {Biopolymers},
10695   keywords = {Solubility},
10696   keywords = {Thermodynamics},
10697   keywords = {Water},
10698   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10699     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10700     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10701     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10702     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10703     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10704     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10705     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10706     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10707     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10708     as well as interactions with water molecules in the first
10709     hydration shell of the macromolecule.},
10710   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10711     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10712     integrated understanding of the role of cations (including
10713     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10714     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10715     although such subjects are generally beyond the scope of this
10716     short review.'').},
10717 }
10718
10719 @article{ isaacs06,
10720   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10721     JPShine #" and "# BAYankner,
10722   title = {Acceleration of amyloid beta-peptide aggregation by
10723     physiological concentrations of calcium.},
10724   year = 2006,
10725   month = sep,
10726   day = 22,
10727   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10728              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10729              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10730   journal = JBC,
10731   volume = 281,
10732   number = 38,
10733   pages = {27916--27923},
10734   issn = {0021-9258},
10735   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10736   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10737   language = {eng},
10738   keywords = {Alzheimer Disease},
10739   keywords = {Amyloid},
10740   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10741   keywords = {Animals},
10742   keywords = {Calcium},
10743   keywords = {Cells, Cultured},
10744   keywords = {Copper},
10745   keywords = {Neurons},
10746   keywords = {Rats},
10747   keywords = {Zinc},
10748   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10749     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10750     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10751     aggregation and deposition are not well understood. In this
10752     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10753     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10754     forming protofibrillar structures and markedly increased
10755     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10756     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10757     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10758     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10759     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10760     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10761     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10762     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10763     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10764     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10765     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10766     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10767     amyloid-related pathology.},
10768   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10769     is $\sim 2\U{mM}$.},
10770 }
10771
10772 @article{ itkin11,
10773   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10774     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10775   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10776     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10777     {A}lzheimer's disease.},
10778   year = 2011,
10779   month = mar,
10780   day = 28,
10781   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10782              Membranes, Center for Structural Biology and
10783              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10784              Brussels, Belgium.},
10785   journal = PLOS:ONE,
10786   volume = 6,
10787   number = 3,
10788   pages = {e18250},
10789   keywords = {Alzheimer Disease},
10790   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10791   keywords = {Blotting, Western},
10792   keywords = {Calcium},
10793   keywords = {Fluorescence},
10794   keywords = {Humans},
10795   keywords = {Ions},
10796   keywords = {Models, Biological},
10797   keywords = {Mutant Proteins},
10798   keywords = {Neurons},
10799   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10800   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10801   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10802   keywords = {Thiazoles},
10803   ISSN = {1932-6203},
10804   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10805   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10806   language = {eng},
10807   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10808     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10809     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10810     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10811     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10812     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10813     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10814     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10815     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10816     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10817     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10818     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10819     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10820     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10821     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10822     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10823     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10824     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10825     analysis, the results of which were further supported by
10826     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10827     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10828     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10829     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10830     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10831     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10832     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10833   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10834     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10835 }
10836
10837 @article{ zidar11,
10838   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10839   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10840     strengths.},
10841   year = 2011,
10842   month = mar,
10843   day = 10,
10844   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10845              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10846   journal = JPC:B,
10847   volume = 115,
10848   number = 9,
10849   pages = {2075--2081},
10850   issn = {1520-5207},
10851   doi = {10.1021/jp109025b},
10852   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10853   language = {eng},
10854   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10855   keywords = {Entropy},
10856   keywords = {Hydrogen Bonding},
10857   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10858   keywords = {Osmolar Concentration},
10859   keywords = {Protein Multimerization},
10860   keywords = {Protein Stability},
10861   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10862   keywords = {Solvents},
10863   keywords = {Vibration},
10864   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10865     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10866     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10867     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10868     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10869     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10870     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10871     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10872     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10873     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10874     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10875     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10876     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10877     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10878     dynamical properties into contributions from different structural
10879     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
10880     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
10881     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
10882     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
10883     interaction.},
10884   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
10885     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
10886 }
10887
10888 @article{ miao11,
10889   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
10890   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
10891     physiologically-relevant concentrations.},
10892   year = 2011,
10893   month = oct,
10894   day = 03,
10895   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
10896              National University of Singapore, Singapore.},
10897   journal = FEBS,
10898   volume = 585,
10899   number = 19,
10900   pages = {3126--3132},
10901   issn = {1873-3468},
10902   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
10903   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
10904   language = {eng},
10905   keywords = {Amino Acid Sequence},
10906   keywords = {Ephrin-B2},
10907   keywords = {Ions},
10908   keywords = {Models, Molecular},
10909   keywords = {Molecular Sequence Data},
10910   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
10911   keywords = {Protein Binding},
10912   keywords = {Protein Folding},
10913   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10914   keywords = {Salts},
10915   keywords = {Solutions},
10916   keywords = {Thermodynamics},
10917   keywords = {Water},
10918   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
10919     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
10920     question as to whether being unstructured is due to the absence of
10921     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
10922     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
10923     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
10924     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
10925     that the addition of salt triggers no significant folding of the
10926     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
10927     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
10928     with high affinity and specificity at biologically-relevant
10929     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
10930     salt- and residue-specific.},
10931   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
10932     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
10933     effects only kick in at higher consentrations.},
10934 }
10935
10936 @article{ dyson05,
10937   author = HJDyson #" and "# PEWright,
10938   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
10939   journal = NRMCB,
10940   year = 2005,
10941   month = mar,
10942   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
10943              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
10944              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
10945              92037, USA. dyson@scripps.edu},
10946   volume = 6,
10947   number = 3,
10948   pages = {197--208},
10949   issn = {1471-0072},
10950   doi = {10.1038/nrm1589},
10951   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
10952   language = {eng},
10953   keywords = {CREB-Binding Protein},
10954   keywords = {Humans},
10955   keywords = {Nuclear Proteins},
10956   keywords = {Nucleic Acids},
10957   keywords = {Protein Binding},
10958   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
10959   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10960   keywords = {Proteins},
10961   keywords = {Trans-Activators},
10962   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
10963   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
10964     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
10965     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
10966     between species in both composition and sequence and, contrary to
10967     the traditional view that protein function equates with a stable
10968     three-dimensional structure, disordered regions are often
10969     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
10970     disordered segments fold on binding to their biological targets
10971     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
10972     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
10973     arrays.},
10974 }
10975
10976 @article{ cleland64,
10977   author = WWCleland,
10978   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
10979   journal = Biochem,
10980   year = 1964,
10981   month = apr,
10982   volume = 3,
10983   number = 4,
10984   pages = {480--482},
10985   keywords = {Alcohols},
10986   keywords = {Chromatography},
10987   keywords = {Coenzyme A},
10988   keywords = {Oxidation-Reduction},
10989   keywords = {Research},
10990   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
10991   keywords = {Sulfides},
10992   keywords = {Ultraviolet Rays},
10993   issn = {0006-2960},
10994   doi = {10.1021/bi00892a002},
10995   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
10996   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
10997   language = {eng},
10998 }