root.bib: Use the paper's title capitalization in isaacs06
[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{\o}rensen, Kirstine"}
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"}
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{HFlyvbjerg = "Flyvbjerg, Henrik"}
316 @string{FoldDes = "Fold Des"}
317 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
318 @string{CFosler = "Fosler, C."}
319 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
320 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
321 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
322 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
323 @string{LFrench = "French, L."}
324 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
325 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
326 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
327 @string{MFritz = "Fritz, M."}
328 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
329 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
330 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
331 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
332 @string{RFulton = "Fulton, R."}
333 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
334 @string{TFurey = "Furey, T."}
335 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
336 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
337 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
338 @string{WGan = "Gan, W."}
339 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
340 @string{MGao = "Gao, Mu"}
341 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
342 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
343 @string{NGarg = "Garg, N."}
344 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
345 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
346 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
347 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
348 @string{WGe = "Ge, W."}
349 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
350 @string{GENE = "Gene"}
351 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
352 @string{CGergely = "Gergely, C."}
353 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
354 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
355 @string{HGire = "Gire, H."}
356 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
357 @string{FGittes = "Gittes, Frederick"}
358 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
359 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
360 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
361 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
362 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
363 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
364 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
365 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
366 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
367 @string{FGong = "Gong, F."}
368 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
369 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
370 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
371 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
372 @string{KGraham = "Graham, K."}
373 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
374 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
375 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
376 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
377 @string{BGropman = "Gropman, B."}
378 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
379 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
380 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
381 @string{ZGu = "Gu, Z."}
382 @string{PGuan = "Guan, P."}
383 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
384 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
385 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
386 @string{NGuo = "Guo, N."}
387 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
388 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
389 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
390 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
391 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
392 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
393 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
394 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
395 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
396 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
397 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
398 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
399 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
400 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
401 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
402 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
403 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
404 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
405 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
406 @string{MHarris = "Harris, M."}
407 @string{BHart = "Hart, B."}
408 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
409 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
410 @string{THatton = "Hatton, T."}
411 @string{MHattori = "Hattori, M."}
412 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
413 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
414 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
415 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
416 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
417 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
418 @string{JHeil = "Heil, J."}
419 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
420 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
421 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
422 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
423 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
424 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
425 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
426 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
427 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
428 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
429 @string{LHillier = "Hillier, L."}
430 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
431 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
432 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
433 @string{SHladun = "Hladun, S."}
434 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
435 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
436 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
437 @string{CHoff = "Hoff, C."}
438 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
439 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
440 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
441 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
442 @string{MHonda = "Honda, M."}
443 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
444 @string{XHong = "Hong, Xia"}
445 @string{LHood = "Hood, L."}
446 @string{JHoover = "Hoover, J."}
447 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
448 @string{HHosser = "Hosser, H."}
449 @string{DHostin = "Hostin, D."}
450 @string{JHouck = "Houck, J."}
451 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
452 @string{JHoward = "Howard, J."}
453 @string{THowland = "Howland, T."}
454 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
455 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
456 @string{DLHu = "Hu, David L."}
457 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
458 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
459 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
460 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
461 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
462 @string{JHughes = "Hughes, John"}
463 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
464 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
465 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
466 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
467 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
468 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
469 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
470 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
471 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
472 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
473 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
474 @string{SImprota = "Improta, S."}
475 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
476 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
477 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
478 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
479 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
480 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
481 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
482 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
483 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
484 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
485 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
486 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
487 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
488 @string{WJang = "Jang, W."}
489 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
490 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
491 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
492 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
493 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
494 @string{DJennings = "Jennings, D."}
495 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
496 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
497 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
498 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
499 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
500 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
501 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
502 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
503 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
504 @string{REJones = "Jones, R.E."}
505 @string{SJones = "Jones, S."}
506 @string{CJordan = "Jordan, C."}
507 @string{JJordan = "Jordan, J."}
508 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
509 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
510 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
511 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
512 @string{JBM = "J Biomech"}
513 @string{JBT = "J Biotechnol"}
514 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
515 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
516 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
517 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
518 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
519 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
520 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
521 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
522 @string{JTB = "J Theor Biol"}
523 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
524 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
525 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
526 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
527 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
528 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
529 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
530 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
531 @string{LKagan = "Kagan, L."}
532 @string{FKalush = "Kalush, F."}
533 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
534 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
535 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
536 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
537 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
538 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
539 @string{JKasha = "Kasha, J."}
540 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
541 @string{ZKe = "Ke, Z."}
542 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
543 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
544 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
545 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
546 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
547 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
548 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
549 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
550 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
551 @string{WKing = "King, William Trevor"}
552 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
553 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
554 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
555 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
556 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
557 @string{LKline = "Kline, L."}
558 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
559 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
560 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
561 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
562 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
563 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
564 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
565 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
566 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
567 @string{CKraft = "Kraft, C."}
568 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
569 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
570 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
571 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
572 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
573 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
574 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
575 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
576 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
577 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
578 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
579 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
580 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
581 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
582 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
583 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
584 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
585 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
586 @string{ZLai = "Lai, Z."}
587 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
588 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
589 @string{LANG = "Langmuir"}
590 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
591 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
592 @string{RLaw = "Law, Richard"}
593 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
594 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
595 @string{ELee = "Lee, E."}
596 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
597 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
598 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
599 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
600 @string{YLei = "Lei, Y."}
601 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
602 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
603 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
604 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
605 @string{ALeung = "Leung, A."}
606 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
607 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
608 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
609 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
610 @string{SLevy = "Levy, S."}
611 @string{MLewis = "Lewis, M."}
612 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
613 @string{BLi = "Li, Bing"}
614 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
615 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
616 @string{JLi = "Li, J."}
617 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
618 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
619 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
620 @string{PWLi = "Li, P. W."}
621 @string{YLi = "Li, Yajun"}
622 @string{ZLi = "Li, Z."}
623 @string{YLiang = "Liang, Y."}
624 @string{GLiao = "Liao, George"}
625 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
626 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
627 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
628 @string{XLin = "Lin, X."}
629 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
630 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
631 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
632 @string{RLippert = "Lippert, R."}
633 @string{JLis = "Lis, John T."}
634 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
635 @string{WLiu = "Liu, W."}
636 @string{XLiu = "Liu, X."}
637 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
638 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
639 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
640 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
641 @string{JLopez = "Lopez, J."}
642 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
643 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
644 @string{ALove = "Love, A."}
645 @string{FLu = "Lu, F."}
646 @string{HLu = "Lu, Hui"}
647 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
648 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
649 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
650 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
651 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
652 @string{DMa = "Ma, D."}
653 @string{LMa = "Ma, Liang"}
654 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
655 @string{Macromol = "Macromolecules"}
656 @string{AMadan = "Madan, A."}
657 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
658 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
659 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
660 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
661 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
662 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
663 @string{SMammi = "Mammi, Stefano"}
664 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
665 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
666 @string{FMann = "Mann, F."}
667 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
668 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
669 @string{JMarion = "Marion, J."}
670 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
671 @string{MMarra = "Marra, M."}
672 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
673 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
674 @string{YMartin = "Martin, Y."}
675 @string{HMassa = "Massa, H."}
676 @string{MIT = "Massachusetts Institute of Technology"}
677 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
678 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
679 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
680 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
681 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
682 @string{DMay = "May, D."}
683 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
684 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
685 @string{AMays = "Mays, A."}
686 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
687 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
688 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
689 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
690 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
691 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
692 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
693 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
694 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
695 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
696 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
697 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
698 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
699 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
700 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
701 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
702 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
703 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
704 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
705 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
706 @string{HMi = "Mi, H."}
707 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
708 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
709 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
710 @string{AMiller = "Miller, A."}
711 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
712 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
713 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
714 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
715 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
716 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
717 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
718 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
719 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
720 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
721 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
722 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
723 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
724 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
725 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
726 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
727 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
728 @string{LMoy = "Moy, L."}
729 @string{MMoy = "Moy, M."}
730 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
731 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
732 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
733 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
734 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
735 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
736 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
737 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
738 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
739 @string{FMusiani = "Musiani, Francesco"}
740 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
741 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
742 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
743 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
744 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
745 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
746 @string{NANO = "Nano letters"}
747 @string{NT = "Nanotechnology"}
748 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
749 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
750 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
751 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
752 @string{NAT = "Nature"}
753 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
754 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
755 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
756 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
757 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
758 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
759 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
760 @string{CNelson = "Nelson, C."}
761 @string{KNelson = "Nelson, K."}
762 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
763 @string{NR = "Neurochemical research"}
764 @string{NEURON = "Neuron"}
765 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
766 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
767 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
768 @string{MNewman = "Newman, M."}
769 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
770 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
771 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
772 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
773 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
774 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
775 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
776 @string{SNie = "Nie, S."}
777 @string{MNodell = "Nodell, M."}
778 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
779 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
780 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
781 @string{NNowak = "Nowak, N."}
782 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
783 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
784 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
785 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
786 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
787 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
788 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
789 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
790 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
791 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
792 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
793 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
794 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
795 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
796 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
797 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
798 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
799 @string{YOono = "Oono, Y."}
800 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
801 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
802 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
803 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
804 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
805 @string{OUP = "Oxford University Press"}
806 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
807 @string{SPan = "Pan, S."}
808 @string{HSPark = "Park, H. S."}
809 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
810 @string{APastore = "Pastore, A."}
811 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
812 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
813 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
814 @string{JPeck = "Peck, J."}
815 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
816 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
817 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
818 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
819 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
820 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
821 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
822 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
823 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
824 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
825 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
826 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
827 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
828 @string{Physica = "Physica"}
829 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
830 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
831 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
832 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
833 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
834 @string{PLOS:BIO = "PLOS Biology"}
835 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
836 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
837 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
838 @string{APoustka = "Poustka, A."}
839 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
840 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
841 @string{EPratts = "Pratts, E."}
842 @string{WPress = "Press, W."}
843 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
844   United States of America"}
845 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
846 @string{PS = "Protein Science"}
847 @string{PROT = "Proteins"}
848 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
849 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
850 @string{VPuri = "Puri, V."}
851 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
852 @string{HQin = "Qin, Haina"}
853 @string{SQin = "Qin, S."}
854 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
855 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
856 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
857 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
858 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
859 @string{MRaible = "Raible, M."}
860 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
861 @string{JRamser = "Ramser, J."}
862 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
863 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
864 @string{IRay = "Ray, I."}
865 @string{MReardon = "Reardon, M."}
866 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
867 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
868 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
869 @string{TReid = "Reid, T."}
870 @string{PReimann = "Reimann, P."}
871 @string{KReinert = "Reinert, K."}
872 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
873 @string{KRemington = "Remington, K."}
874 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
875 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
876 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
877 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
878 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
879 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
880 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
881 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
882 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
883 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
884 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
885 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
886 @string{SRogic = "Rogic, S."}
887 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
888 @string{GRomano = "Romano, G."}
889 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
890 @string{RRos = "Ros, Robert"}
891 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
892 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
893 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
894 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
895 @string{WRowe = "Rowe, W."}
896 @string{LRowen = "Rowen, L."}
897 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
898 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
899 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
900 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
901 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
902 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
903 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
904 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
905 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
906 @string{RSanders = "Sanders, R."}
907 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
908 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
909 @string{SSato = "Sato, S."}
910 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
911 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
912 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
913 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
914 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
915 @string{SScherer = "Scherer, S."}
916 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
917 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
918 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
919 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
920 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
921 @string{CFSchmidt = "Schmidt, Christoph F."}
922 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
923 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
924 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
925 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
926 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
927 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
928 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
929 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
930 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
931 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
932 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
933 @string{SCI = "Science"}
934 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
935 @string{JScott = "Scott, J."}
936 @string{RScott = "Scott, R."}
937 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
938 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
939 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
940 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
941 @string{BSenger = "Senger, B."}
942 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
943 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
944 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
945 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
946 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
947 @string{JShang = "Shang, J."}
948 @string{WShao = "Shao, W."}
949 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
950 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
951 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
952 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
953 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
954 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
955 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
956 @string{JPShine = "Shine, James P."}
957 @string{AShintani = "Shintani, A."}
958 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
959 @string{BShue = "Shue, B."}
960 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
961 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
962 @string{MSimon = "Simon, M."}
963 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
964 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
965 @string{CSitter = "Sitter, C."}
966 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
967 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
968 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
969 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
970 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
971 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
972 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
973 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
974 @string{SSmith = "Smith, S."}
975 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
976 @string{TSmith = "Smith, T."}
977 @string{JSoares = "Soares, J."}
978 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
979 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
980 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
981 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
982 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
983 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
984 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
985 @string{GSpier = "Spier, G."}
986 @string{ASprague = "Sprague, A."}
987 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
988 @string{SPRINGER:V = "Springer-Verlag"}
989 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
990 @string{RStark = "Stark, R. W."}
991 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
992 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
993 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
994 @string{EStewart = "Stewart, E."}
995 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
996 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
997 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
998 @string{AStout = "Stout, A."}
999 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
1000 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
1001 @string{RStrong = "Strong, R."}
1002 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
1003 @string{STR = "Structure"}
1004 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
1005 @string{MSu = "Su, Meihong"}
1006 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
1007 @string{ESuh = "Suh, E."}
1008 @string{JSun = "Sun, J."}
1009 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1010 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1011 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1012 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1013 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1014 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1015 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1016 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1017 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1018 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1019 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1020 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1021 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1022 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1023 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1024 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1025 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1026   Onderafdeling der Wiskunde"}
1027 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1028 @string{ITessari = "Tessari, Isabella"}
1029 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1030 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1031 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1032 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1033 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1034 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1035 @string{RS = "The Royal Society"}
1036 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1037 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1038 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1039 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1040 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1041 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1042 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1043 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1044 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1045 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1046 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1047 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1048 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1049 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1050 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1051 @string{BTrask = "Trask, B."}
1052 @string{TBI = "Tribology International"}
1053 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1054 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1055 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1056 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1057 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1058 @string{STse = "Tse, S."}
1059 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1060 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1061 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1062 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1063 @string{RTurner = "Turner, R."}
1064 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1065 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1066 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1067 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1068 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1069 @string{FValle = "Valle, Francesco"}
1070 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1071 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1072 @string{CVech = "Vech, C."}
1073 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1074 @string{EVenter = "Venter, E."}
1075 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1076 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1077 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1078 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1079 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1080 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1081 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1082 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1083 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1084 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1085 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1086 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1087 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1088 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1089 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1090 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1091 @string{AWang = "Wang, A."}
1092 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1093 @string{GWang = "Wang, G."}
1094 @string{JWang = "Wang, J."}
1095 @string{MWang = "Wang, M."}
1096 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1097 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1098 @string{XWang = "Wang, X."}
1099 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1100 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1101 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1102 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1103 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1104 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1105 @string{MWei = "Wei, M."}
1106 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1107 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1108 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1109 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1110 @string{GWen = "Wen, G."}
1111 @string{MWen = "Wen, M."}
1112 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1113 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1114 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1115 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1116 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1117 @string{RWides = "Wides, R."}
1118 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1119 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1120 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1121 @string{Williams = "Williams"}
1122 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1123 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1124 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1125 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1126 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1127 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1128 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1129 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1130 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1131 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1132 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1133 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1134 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1135 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1136 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1137 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1138 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1139 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1140 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1141 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1142 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1143 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1144 @string{DWu = "Wu, D."}
1145 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1146 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1147 @string{MWu = "Wu, M."}
1148 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1149 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1150 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1151 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1152 @string{AXia = "Xia, A."}
1153 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1154 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1155 @string{TYada = "Yada, T."}
1156 @string{CYan = "Yan, C."}
1157 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1158 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1159 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1160 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1161 @string{AYao = "Yao, A."}
1162 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1163 @string{JYe = "Ye, J."}
1164 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1165 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1166 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1167 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1168 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1169 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1170 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1171 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1172 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1173 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1174 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1175 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1176 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1177 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1178 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1179 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1180 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1181 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1182 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1183 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1184 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1185 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1186 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1187 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1188 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1189 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1190 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1191 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1192 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1193 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1194 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1195 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1196 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1197 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1198 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1199 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1200 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1201 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1202 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1203 @string{arXiv = "arXiv"}
1204 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1205 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1206 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1207 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1208 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1209
1210 @inbook{ NIST:chi-square,
1211   crossref = {NIST:ESH},
1212   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1213   year = 2013,
1214   month = may,
1215   day = 15,
1216   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1217 }
1218
1219 @inbook{ NIST:gumbel,
1220   crossref = {NIST:ESH},
1221   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1222   year = 2009,
1223   month = oct,
1224   day = 9,
1225   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1226 }
1227
1228 @book{ NIST:ESH,
1229   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1230   author = NIST:SEMATECH,
1231   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1232   year = 2013,
1233   month = may,
1234   publisher = NIST:SEMATECH,
1235   address = {Boulder, Colorado},
1236   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1237   note = {This manual was developed from seed material produced by
1238     Mary Natrella.},
1239 }
1240
1241 @misc{ wikipedia:gumbel,
1242   author = "Wikipedia",
1243   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1244   year = 2012,
1245   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1246 }
1247
1248 @book { gumbel58,
1249     author = EJGumbel,
1250     title = "Statistics of Extremes",
1251     year = 1958,
1252     publisher = CUP,
1253     address = "New York",
1254     wtk_note = "Find and read",
1255 }
1256
1257 @misc{ wikipedia:GEV,
1258   author = "Wikipedia",
1259   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1260     The Free Encyclopedia",
1261   year = 2012,
1262   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1263 }
1264
1265 @misc{ wikipedia:gompertz,
1266   author = "Wikipedia",
1267   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1268   year = 2012,
1269   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1270 }
1271
1272 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1273   author = "Wikipedia",
1274   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1275     Encyclopedia",
1276   year = 2012,
1277   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1278 }
1279
1280 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1281   author = "Wikipedia",
1282   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1283     Encyclopedia",
1284   year = 2012,
1285   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1286 }
1287
1288 @article { allemand03,
1289     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1290     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1291         proteins",
1292     year = 2003,
1293     month = jun,
1294     journal = COSB,
1295     volume = 13,
1296     number = 3,
1297     pages = "266--274",
1298     issn = "0959-440X",
1299     keywords = "DNA;DNA-Binding
1300         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1301         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1302     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1303         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1304         time using various micromanipulation techniques that were initially
1305         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1306         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1307         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1308         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1309         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1310         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1311         DNA-based molecular motors."
1312 }
1313
1314 @article { alon90,
1315     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1316     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1317         receptor domain of fibronectin",
1318     year = 1990,
1319     month = aug,
1320     day = 16,
1321     journal = BCBPRC,
1322     volume = 170,
1323     number = 3,
1324     pages = "1236--1241",
1325     issn = "0006-291X",
1326     doi = "10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1327     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1328     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1329         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1330         Sequence Data;Streptavidin",
1331     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1332         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1333         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1334         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1335         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1336         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1337         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1338         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1339         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1340         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1341         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1342         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1343         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1344         histochemical and cytochemical studies.",
1345     note = "Biological role of streptavidin."
1346 }
1347
1348 @article { balsera97,
1349     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1350         YOono #" and "# KSchulten,
1351     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1352         induced unbinding processes",
1353     year = 1997,
1354     month = sep,
1355     journal = BPJ,
1356     volume = 73,
1357     number = 3,
1358     pages = "1281--1287",
1359     issn = "0006-3495",
1360     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1361     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1362     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1363         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1364         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1365         Processes;Thermodynamics",
1366     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1367         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1368         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1369         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1370         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1371         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1372         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1373         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1374         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1375         component of work performed on the system during the simulation. These
1376         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1377         in molecular dynamics simulations."
1378 }
1379
1380 @article { baneyx02,
1381     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1382     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1383         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1384         controlled by cytoskeletal tension",
1385     year = 2002,
1386     journal = PNAS,
1387     volume = 99,
1388     number = 8,
1389     pages = "5139--5143",
1390     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1391     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1392     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1393     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1394         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1395         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1396         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1397         coincides with expression of biological recognition sites that are
1398         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1399         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1400         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1401         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1402         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1403         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1404         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1405         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1406         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1407         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1408         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1409         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1410         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1411         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1412         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1413         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1414         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1415         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1416         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1417         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1418         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1419 }
1420
1421 @article { basche01,
1422     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1423     title = "Single molecules",
1424     year = 2001,
1425     journal = PNAS,
1426     volume = 98,
1427     number = 19,
1428     pages = "10527--10528",
1429     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1430     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1431     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1432     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1433         Focuses on AFM, but mentions others."
1434 }
1435
1436 @article { bechhoefer02,
1437     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1438     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1439         laboratory",
1440     collaboration = "",
1441     year = 2002,
1442     journal = AJP,
1443     volume = 70,
1444     number = 4,
1445     pages = "393--400",
1446     publisher = AAPT,
1447     doi = "10.1119/1.1445403",
1448     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1449     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1450         applications",
1451     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1452       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1453       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1454       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1455       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1456       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1457       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1458       error.},
1459     project = "Cantilever Calibration"
1460 }
1461
1462 @article{ berg-sorensen04,
1463   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1464   title = {Power spectrum analysis for optical tweezers},
1465   journal = RSI,
1466   year = 2004,
1467   volume = 75,
1468   number = 3,
1469   pages = {594--612},
1470   publisher = AIP,
1471   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v75/i3/p594_s1},
1472   doi = {10.1063/1.1645654},
1473   issn = {0034-6748},
1474   keywords = {radiation pressure, Brownian motion, spectral analysis,
1475     dielectric bodies, measurement by laser beam, flow measurement},
1476   abstract = {The force exerted by an optical trap on a dielectric
1477     bead in a fluid is often found by fitting a Lorentzian to the
1478     power spectrum of Brownian motion of the bead in the trap.  We
1479     present explicit functions of the experimental power spectrum that
1480     give the values of the parameters fitted, including error bars and
1481     correlations, for the best such $\chi^2$ fit in a given frequency
1482     range.  We use these functions to determine the information
1483     content of various parts of the power spectrum, and find, at odds
1484     with lore, much information at relatively high frequencies.
1485     Applying the method to real data, we obtain perfect fits and
1486     calibrate tweezers with less than 1\% error when the trapping
1487     force is not too strong.  Relatively strong traps have power
1488     spectra that cannot be fitted properly with any Lorentzian, we
1489     find.  This underscores the need for better understanding of the
1490     power spectrum than the Lorentzian provides.  This is achieved
1491     using old and new theory for Brownian motion in an incompressible
1492     fluid, and new results for a popular photodetection system.  The
1493     trap and photodetection system are then calibrated simultaneously
1494     in a manner that makes optical tweezers a tool of precision for
1495     force spectroscopy, local viscometry, and probably other
1496     applications.},
1497 }
1498
1499 @article{ berg-sorensen05,
1500   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1501   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1502     feasibility study of direct experimental observation},
1503   year = 2005,
1504   month = feb,
1505   day = 1,
1506   journal = NJP,
1507   volume = 7,
1508   number = {1},
1509   pages = {38},
1510   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1511   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1512   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1513   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1514     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1515     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1516     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1517     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1518     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1519     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1520     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1521     experimental observation of this colour might be carried out by
1522     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1523     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1524     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1525     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1526     possibly making this experiment one for the future only. We give
1527     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1528     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1529     some potential sources of systematic errors.},
1530 }
1531
1532 @article { bedard08,
1533     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1534         SWEnglander,
1535     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1536         pathway with optional errors.",
1537     year = 2008,
1538     month = may,
1539     day = 20,
1540     journal = PNAS,
1541     volume = 105,
1542     number = 20,
1543     pages = "7182--7187",
1544     issn = "1091-6490",
1545     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1546     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1547     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1548     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1549         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1550         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1551         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1552         Results;Thermodynamics",
1553     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1554         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1555         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1556         calculations. However, direct structural information on folding
1557         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1558         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1559         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1560         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1561         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1562         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1563         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1564         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1565         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1566         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1567         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1568         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1569         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1570         to the properties implied in IUP models."
1571 }
1572
1573 @article { bell78,
1574     author = GIBell,
1575     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1576     year = 1978,
1577     month = may,
1578     day = 12,
1579     journal = SCI,
1580     volume = 200,
1581     number = 4342,
1582     pages = "618--627",
1583     issn = "0036-8075",
1584     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1585     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1586         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1587         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1588         Drug",
1589     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1590         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1591         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1592         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1593         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1594         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1595         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1596         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1597         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1598         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1599         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1600         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1601         the cell membrane.",
1602     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1603     project = "sawtooth simulation"
1604 }
1605
1606 @article { berk91,
1607     author = DBerk #" and "# EEvans,
1608     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1609         analysis for large contact areas",
1610     year = 1991,
1611     month = apr,
1612     journal = BPJ,
1613     volume = 59,
1614     number = 4,
1615     pages = "861--872",
1616     issn = "0006-3495",
1617     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1618         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1619         Biological;Pressure",
1620     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1621         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1622         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1623         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1624         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1625         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1626         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1627         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1628         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1629         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1630         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1631         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1632         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1633         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1634         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1635         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1636         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1637         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1638         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1639         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1640         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1641         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1642         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1643         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1644         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1645         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1646         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1647         detachment process is predicted which provides accurate specification
1648         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1649         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1650         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1651         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1652         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1653         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1654         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1655         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1656         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1657         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1658         WORDS)"
1659 }
1660
1661 @article { best02,
1662     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1663     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1664         proteins in detail",
1665     year = 2002,
1666     journal = PNAS,
1667     volume = 99,
1668     number = 19,
1669     pages = "12143--12148",
1670     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1671     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1672     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1673     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1674         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1675         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1676         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1677         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1678         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1679         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1680         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1681         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1682         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1683         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1684         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1685         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1686         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1687         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1688         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1689         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1690     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1691         fitting Monte Carlo simulations."
1692 }
1693
1694 @article { best08a,
1695     author = RBest #" and "# GHummer,
1696     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1697     year = 2008,
1698     month = mar,
1699     day = 26,
1700     journal = JACS,
1701     volume = 130,
1702     number = 12,
1703     pages = "3706--3707",
1704     issn = "1520-5126",
1705     doi = "10.1021/ja0762691",
1706     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1707         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1708     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1709         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1710         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1711         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1712         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1713         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1714         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1715         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1716         obtained from pulling in different directions, we find that the
1717         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1718         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1719         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1720         experiments at higher forces."
1721 }
1722
1723 @article { best08b,
1724     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1725     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1726         unfolding of single molecules.",
1727     year = 2008,
1728     month = may,
1729     day = 15,
1730     journal = JPC:B,
1731     volume = 112,
1732     number = 19,
1733     pages = "5968--5976",
1734     issn = "1520-6106",
1735     doi = "10.1021/jp075955j",
1736     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1737         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1738     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1739         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1740         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1741         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1742         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1743         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1744         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1745         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1746         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1747         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1748         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1749         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1750         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1751         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1752         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1753         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1754         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1755         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1756         accord with protein engineering experiments and simulations which
1757         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1758         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1759         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1760         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1761 }
1762
1763 @article { borgia08,
1764     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1765     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1766     year = 2008,
1767     month = jul,
1768     day = 07,
1769     journal = ARBC,
1770     volume = 77,
1771     pages = "101--125",
1772     issn = "0066-4154",
1773     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1774     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1775         em.77.060706.093102",
1776     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1777         77.060706.093102",
1778     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1779         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1780         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1781         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1782         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1783         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1784         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1785         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1786         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1787         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1788         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1789         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1790         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1791         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1792         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1793         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1794         means."
1795 }
1796
1797 @article { braverman08,
1798     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1799     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1800         constant and variable environment",
1801     year = 2008,
1802     month = sep,
1803     day = 18,
1804     journal = JMathBiol,
1805     volume = 57,
1806     number = 3,
1807     pages = "413--434",
1808     issn = "0303-6812",
1809     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1810     eprint =
1811         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1812     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1813     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1814         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1815         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1816         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1817         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1818         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1819         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1820         is the only possible one.",
1821     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1822 }
1823
1824 @article { brochard-wyart99,
1825     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1826     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1827     year = 1999,
1828     journal = EPL,
1829     volume = 47,
1830     number = 2,
1831     pages = "171--174",
1832     eprint =
1833         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1834     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1835     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1836         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1837         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1838         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1839         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1840         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1841         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1842         discussion of various transient regimes.},
1843     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1844 }
1845
1846 @article { brockwell02,
1847     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1848         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1849         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1850     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1851         {I27}",
1852     year = 2002,
1853     month = jul,
1854     journal = BPJ,
1855     volume = 83,
1856     number = 1,
1857     pages = "458--472",
1858     issn = "0006-3495",
1859     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1860     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1861     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1862     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1863         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1864         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1865         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1866         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1867         Thermodynamics",
1868     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1869         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1870         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1871         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1872         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1873         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1874         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1875         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1876         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1877         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1878         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1879         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1880         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1881         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1882         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1883         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1884         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1885         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1886         lower, core destabilization has little effect on determining the
1887         mechanical sensitivity of this domain."
1888 }
1889
1890 @article { brockwell03,
1891     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1892         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1893         and "# SERadford,
1894     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1895         protein",
1896     year = 2003,
1897     month = sep,
1898     day = 17,
1899     journal = NSB,
1900     volume = 10,
1901     number = 9,
1902     pages = "731--737",
1903     issn = "1072-8368",
1904     doi = "10.1038/nsb968",
1905     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1906     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1907     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1908         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1909         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1910     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1911         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1912         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1913         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1914         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1915         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1916         in two different directions, we show that the energy landscape for
1917         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1918         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1919         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1920         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1921         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1922         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1923         on the direction of the applied extension.",
1924     note = "Another scaffold effect paper.",
1925 }
1926
1927 @article { brower-toland02,
1928     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1929         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1930     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1931         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1932     year = 2002,
1933     journal = PNAS,
1934     volume = 99,
1935     number = 4,
1936     pages = "1960--1965",
1937     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1938     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1939     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1940     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1941         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1942         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1943         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1944         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1945         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1946         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1947         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1948         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1949         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1950         also have been determined."
1951 }
1952
1953 @article { bryngelson87,
1954     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1955     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1956     year = 1987,
1957     month = nov,
1958     journal = PNAS,
1959     volume = 84,
1960     number = 21,
1961     pages = "7524--7528",
1962     issn = "0027-8424",
1963     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1964         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1965     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1966         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1967         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1968         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1969         to previous protein folding theories, and the implication of these
1970         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1971     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1972 }
1973
1974 @article { bryngelson95,
1975     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1976         PGWolynes,
1977     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1978         synthesis",
1979     year = 1995,
1980     month = mar,
1981     journal = PROT,
1982     volume = 21,
1983     number = 3,
1984     pages = "167--195",
1985     issn = "0887-3585",
1986     doi = "10.1002/prot.340210302",
1987     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1988         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1989         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1990         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1991     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1992         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1993         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1994         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1995         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
1996         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
1997         and more generally explains the distinction between folding processes
1998         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
1999         This approach also gives new, quantitative insights into the
2000         interpretation of experiments and simulations of protein folding
2001         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
2002         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
2003         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
2004         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
2005         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
2006         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
2007         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
2008         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
2009         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
2010         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
2011         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
2012         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
2013         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
2014         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
2015         conditions."
2016 }
2017
2018 @article { bullard06,
2019     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
2020         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
2021     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
2022         projectin and kettin",
2023     year = 2006,
2024     journal = PNAS,
2025     volume = 103,
2026     number = 12,
2027     pages = "4451--4456",
2028     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
2029     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
2030     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
2031     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
2032         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
2033         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
2034         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
2035         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
2036         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
2037         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
2038         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
2039         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
2040         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
2041         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
2042         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
2043         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
2044         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
2045         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
2046         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
2047         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2048         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2049 }
2050
2051 @article { bustamante08,
2052     author = CBustamante,
2053     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2054     year = 2008,
2055     journal = ARBC,
2056     volume = 77,
2057     pages = "45--50",
2058     issn = "0066-4154",
2059     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2060     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2061         em.012108.120952",
2062     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2063         012108.120952",
2064     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2065         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2066         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2067         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2068         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2069         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2070         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2071         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2072         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2073         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2074         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2075         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2076         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2077         modern biochemist."
2078 }
2079
2080 @article { bustamante94,
2081     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2082     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2083     year = 1994,
2084     month = sep,
2085     day = 09,
2086     journal = SCI,
2087     volume = 265,
2088     number = 5178,
2089     pages = "1599--1600",
2090     issn = "0036-8075",
2091     doi = "10.1126/science.8079175",
2092     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2093     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2094     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2095         Thermodynamics",
2096     note = "WLC interpolation formula."
2097 }
2098
2099 @article { bustanji03,
2100     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2101         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2102     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2103         living bacterium under mechanical force",
2104     year = 2003,
2105     journal = PNAS,
2106     volume = 100,
2107     number = 23,
2108     pages = "13292--13297",
2109     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2110     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2111     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2112     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2113         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2114         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2115         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2116         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2117         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2118         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2119         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2120         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2121         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2122         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2123         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2124         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2125         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2126         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2127         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2128         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2129         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2130         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2131         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2132         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2133         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2134         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2135         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2136         rationalized at the molecular level."
2137 }
2138
2139 @article{ martin87,
2140   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2141   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2142     sub 100-\AA scale},
2143   year = 1987,
2144   month = may,
2145   day = 15,
2146   journal = JAP,
2147   volume = 61,
2148   number = 10,
2149   pages = {4723--4729},
2150   issn = "0021-8979",
2151   issn_online = "1089-7550",
2152   doi = {10.1063/1.338807},
2153   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2154   language = "eng",
2155   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2156     introduced that enables a precise measurement of the force between
2157     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2158     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2159     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2160     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2161     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2162     has been used to obtain material-dependent information from
2163     surfaces of electronic materials.},
2164 }
2165
2166 @article { butt95,
2167     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2168     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2169     year = 1995,
2170     journal = NT,
2171     volume = 6,
2172     number = 1,
2173     pages = "1--7",
2174     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2175     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2176     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2177         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2178         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2179         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2180         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2181         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2182         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2183         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2184         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2185         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2186         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2187         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2188         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2189         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2190     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2191         rectangular cantilevers.",
2192     project = "Cantilever Calibration"
2193 }
2194
2195 @article{ jaschke95,
2196   author = MJaschke #" and "# HJButt,
2197   title = {Height calibration of optical lever atomic force
2198     microscopes by simple laser interferometry},
2199   journal = RSI,
2200   year = 1995,
2201   volume = 66,
2202   number = 2,
2203   pages = {1258--1259},
2204   publisher = AIP,
2205   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v66/i2/p1258_s1},
2206   doi = {10.1063/1.1146018},
2207   issn = {0034-6748},
2208   keywords = {atomic force microscopy;calibration;interferometry;laser
2209     beam applications;mirrors;spatial resolution},
2210   abstract = {A new and simple interferometric method for height
2211     calibration of AFM piezo scanners is presented. Except for a small
2212     mirror no additional equipment is required since the fixed
2213     wavelength of the laser diode is used as a calibration
2214     standard. The calibration is appliable in the range between
2215     several ten nm and several $\mu$m. Besides vertical calibration
2216     many problems of piezo elements like hysteresis, nonlinearity,
2217     creep, derating, etc. and their dependence on scan parameters or
2218     temperature can be investigated.},
2219 }
2220
2221 @article { cao07,
2222     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2223     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2224     year = 2007,
2225     journal = PNAS,
2226     volume = 104,
2227     number = 40,
2228     pages = "15677--15681",
2229     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2230     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2231     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2232     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2233         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2234         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2235         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2236         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2237         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2238         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2239         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2240         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2241         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2242         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2243         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2244         consequence of ligand binding and report the functional state of
2245         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2246         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2247         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2248         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2249         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2250         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2251         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2252         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2253         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2254         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2255         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2256         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2257         application in diverse protein-ligand systems."
2258 }
2259
2260 @article { carl01,
2261     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2262         and "# DDischer,
2263     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2264         a cell adhesion molecule",
2265     year = 2001,
2266     journal = PNAS,
2267     volume = 98,
2268     number = 4,
2269     pages = "1565--1570",
2270     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2271     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2272     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2273     abstract = ""
2274 }
2275
2276 @article { carrion-vazquez00,
2277     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2278         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2279     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2280         spectroscopy and protein engineering",
2281     year = 2000,
2282     journal = PBPMB,
2283     volume = 74,
2284     number = "1-2",
2285     pages = "63--91",
2286     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2287     issn = "0079-6107",
2288     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2289         btype=pdf",
2290     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2291     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2292         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2293         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2294     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2295         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2296         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2297         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2298         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2299         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2300         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2301         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2302         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2303         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2304         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2305         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2306         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2307         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2308         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2309         proteins at the single molecule level and provide an important
2310         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2311         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2312   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2313     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2314     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2315     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2316 }
2317
2318 @article { carrion-vazquez03,
2319     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2320         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2321     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2322     year = 2003,
2323     month = sep,
2324     day = 17,
2325     journal = NSB,
2326     volume = 10,
2327     number = 9,
2328     pages = "738--743",
2329     issn = "1072-8368",
2330     doi = "10.1038/nsb965",
2331     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2332     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2333     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2334         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2335         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2336     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2337         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2338         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2339         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2340         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2341         through different linkages. Here we used single-molecule force
2342         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2343         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2344         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2345         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2346         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2347         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2348         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2349         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2350         biological systems."
2351 }
2352
2353 @article { carrion-vazquez99a,
2354     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2355         "# JFernandez,
2356     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2357         proteins",
2358     year = 1999,
2359     journal = PNAS,
2360     volume = 96,
2361     number = 20,
2362     pages = "11288--11292",
2363     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2364     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2365     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2366     abstract = ""
2367 }
2368
2369 @article { carrion-vazquez99b,
2370     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2371         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2372     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2373         comparison",
2374     year = 1999,
2375     journal = PNAS,
2376     volume = 96,
2377     number = 7,
2378     pages = "3694--3699",
2379     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2380     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2381     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2382 }
2383
2384 @article { chyan04,
2385     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2386         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2387     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2388     year = 2004,
2389     month = dec,
2390     day = 10,
2391     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2392         Hualien, Taiwan.",
2393     journal = BPJ,
2394     volume = 87,
2395     number = 6,
2396     pages = "3995--4006",
2397     issn = "0006-3495",
2398     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2399     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2400     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2401     language = "eng",
2402     keywords = "Computer
2403         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2404         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2405         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2406         Relationship;Ubiquitin",
2407     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2408         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2409         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2410         transition. Experimental and computational results following this
2411         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2412         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2413         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2414         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2415         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2416         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2417         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2418         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2419         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2420         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2421         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2422         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2423         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2424         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2425         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2426         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2427         was lowered to more acidic values.",
2428     note = "includes pH effects",
2429 }
2430
2431 @article { ciccotti86,
2432     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2433     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2434     year = 1986,
2435     journal = CPR,
2436     volume = 4,
2437     number = 6,
2438     pages = "346--392",
2439     issn = "0167-7977",
2440     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2441     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2442     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2443         constraints."
2444 }
2445
2446 @article { claverie01,
2447     author = JMClaverie,
2448     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2449     year = 2001,
2450     month = feb,
2451     day = 16,
2452     journal = SCI,
2453     volume = 291,
2454     number = 5507,
2455     pages = "1255--1257",
2456     issn = "0036-8075",
2457     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2458     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2459         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2460         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2461         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2462 }
2463
2464 @misc { codata-boltzmann,
2465     key = "codata-boltzmann",
2466     crossref = "codata06",
2467     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2468 }
2469
2470 @article { codata06,
2471     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2472     key = "codata06",
2473     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2474         2006",
2475     year = 2008,
2476     month = jun,
2477     journal = RMP,
2478     volume = 80,
2479     number = 2,
2480     pages = "633--730",
2481     numpages = 97,
2482     publisher = APS,
2483     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2484 }
2485
2486 @article { collins03,
2487     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2488     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2489     year = 2003,
2490     month = apr,
2491     day = 11,
2492     journal = SCI,
2493     volume = 300,
2494     number = 5617,
2495     pages = "286--290",
2496     issn = "1095-9203",
2497     doi = "10.1126/science.1084564",
2498     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2499     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2500     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2501         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2502         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2503         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2504         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2505     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2506         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2507 }
2508
2509 @article { cornish07,
2510     author = PVCornish #" and "# THa,
2511     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2512     year = 2007,
2513     month = jan,
2514     day = 23,
2515     journal = ACS:ChemBiol,
2516     volume = 2,
2517     number = 1,
2518     pages = "53--61",
2519     issn = "1554-8937",
2520     doi = "10.1021/cb600342a",
2521     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2522         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2523     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2524         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2525         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2526         established techniques will be emphasized in this Review, including
2527         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2528         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2529         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2530         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2531         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2532         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2533         techniques that are currently in development."
2534 }
2535
2536 @book { cowan98,
2537     author = GCowan,
2538     title = "Statistical Data Analysis",
2539     year = 1998,
2540     publisher = OUP,
2541     address = "New York",
2542     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2543     project = "Cantilever Calibration"
2544 }
2545
2546 @article { craig01,
2547     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2548     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2549         type {III} modules",
2550     year = 2001,
2551     journal = PNAS,
2552     volume = 98,
2553     number = 10,
2554     pages = "5590--5595",
2555     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2556     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2557     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2558     abstract = ""
2559 }
2560
2561 @article { delpech01,
2562     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2563         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2564     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2565         metastatic tumour",
2566     year = 2001,
2567     month = "September/October",
2568     journal = HistochemJ,
2569     volume = 33,
2570     number = "9-10",
2571     pages = "553--558",
2572     issn = "0018-2214",
2573     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2574         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2575         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2576         Cells, Cultured",
2577     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2578         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2579         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2580         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2581         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2582         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2583         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2584         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2585         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2586         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2587         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2588         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2589         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2590         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2591         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2592         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2593         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2594         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2595         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2596         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2597         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2598         internalised and further digested."
2599 }
2600
2601 @article { diCola05,
2602     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2603         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2604         CDewhurst,
2605     key = "diCola05",
2606     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2607         with scattering and microrheology techniques",
2608     year = 2005,
2609     month = jun,
2610     day = 25,
2611     journal = BPJ,
2612     volume = 88,
2613     number = 6,
2614     pages = "4095--4106",
2615     issn = "0006-3495",
2616     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2617     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2618     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2619     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2620         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2621         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2622     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2623         was measured using a combination of static and dynamic light
2624         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2625         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2626         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2627         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2628         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2629         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2630         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2631         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2632         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2633         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2634         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2635         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2636         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2637         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2638         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2639         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2640         small angle neutron scattering results."
2641 }
2642
2643 @article { dietz04,
2644     author = HDietz #" and "# MRief,
2645     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2646         mechanical experiments",
2647     year = 2004,
2648     journal = PNAS,
2649     volume = 101,
2650     number = 46,
2651     pages = "16192--16197",
2652     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2653     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2654     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2655     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2656         single GFP molecules from the native state through their
2657         complex energy landscape into the completely unfolded
2658         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2659         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2660         transition from the native state to the first intermediate
2661         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2662         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2663         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2664         equilibrium free energy cost associated with this transition
2665         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2666         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2667         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2668         stability of the protein on the millisecond timescale,
2669         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2670         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2671         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2672         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2673         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2674         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2675         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2676         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2677         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2678     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2679         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2680         compression graphic.",
2681     project = "Energy landscape roughness"
2682 }
2683
2684 @article { dietz06a,
2685     author = HDietz #" and "# MRief,
2686     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2687     year = 2006,
2688     month = jan,
2689     day = 31,
2690     journal = PNAS,
2691     volume = 103,
2692     number = 5,
2693     pages = "1244--1247",
2694     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2695     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2696     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2697     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2698         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2699         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2700         technique to measure spatial position of selected residues within a
2701         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2702         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2703         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2704         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2705         by determining the position of three residues in the structure of green
2706         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2707         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2708         where current bulk structural methods fail."
2709 }
2710
2711 @article { dietz06b,
2712     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2713     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2714     year = 2006,
2715     month = aug,
2716     day = 22,
2717     journal = PNAS,
2718     volume = 103,
2719     number = 34,
2720     pages = "12724--12728",
2721     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2722     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2723     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2724     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2725         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2726         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2727         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2728         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2729         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2730         investigated the deformation response of GFP in five selected
2731         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2732         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2733         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2734         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2735         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2736         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2737         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2738         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2739         of protein materials."
2740 }
2741
2742 @article { dietz07,
2743     author = HDietz #" and "# MRief,
2744     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2745         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2746     year = 2007,
2747     journal = JJAP,
2748     volume = 46,
2749     number = "8B",
2750     pages = "5540--5542",
2751     issn = "0021-4922",
2752     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2753     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2754     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2755         pattern recognition, GFP",
2756     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2757         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2758         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2759         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2760         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2761         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2762         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2763         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2764         noisy data sets.",
2765     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2766         later."
2767 }
2768
2769 @article{ berkemeier11,
2770   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2771     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2772   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2773     in the muscle protein myomesin.",
2774   journal = PNAS,
2775   year = 2011,
2776   month = aug,
2777   day = 23,
2778   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2779     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2780   volume = 108,
2781   number = 34,
2782   pages = "14139--14144",
2783   keywords = "Biomechanics",
2784   keywords = "Kinetics",
2785   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2786   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2787   keywords = "Muscle Proteins",
2788   keywords = "Protein Folding",
2789   keywords = "Protein Multimerization",
2790   keywords = "Protein Stability",
2791   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2792   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2793   keywords = "Protein Unfolding",
2794   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2795     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2796     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2797     as an important M-band component supporting the mechanical
2798     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2799     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2800     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2801     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2802     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2803     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2804     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2805     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2806     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2807     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2808     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2809     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2810     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2811     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2812     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2813     the structural integrity of the M band.",
2814   ISSN = "1091-6490",
2815   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2816   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2817   language = "eng",
2818 }
2819
2820 @article { dill97,
2821     author = KADill #" and "# HSChan,
2822     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2823     year = 1997,
2824     month = jan,
2825     journal = NSB,
2826     volume = 4,
2827     number = 1,
2828     pages = "10--19",
2829     issn = "1072-8368",
2830     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2831     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2832     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2833     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2834     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2835         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2836         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2837         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2838         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2839         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2840         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2841         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2842         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2843         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2844         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2845         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2846         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2847         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2848         tests of these ideas will come when new experiments become available
2849         for measuring not just averages of structural observables, but also
2850         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2851         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2852     note = "Pretty folding funnel figures."
2853 }
2854
2855 @article { discher06,
2856     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2857     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2858     year = 2006,
2859     journal = PNAS,
2860     volume = 103,
2861     number = 20,
2862     pages = "7533--7534",
2863     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2864     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2865     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2866 }
2867
2868 @article { dudko03,
2869     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2870     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2871         of adhesion bonds",
2872     year = 2003,
2873     month = sep,
2874     day = 30,
2875     journal = PNAS,
2876     volume = 100,
2877     number = 20,
2878     pages = "11378--11381",
2879     issn = "0027-8424",
2880     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2881     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2882     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2883     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2884     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2885         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2886         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2887         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2888         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2889         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2890         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2891         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2892         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2893         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2894         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2895         forces."
2896 }
2897
2898 @article { dudko06,
2899     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2900     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2901         pulling experiments",
2902     year = 2006,
2903     month = mar,
2904     day = 17,
2905     journal = PRL,
2906     volume = 96,
2907     number = 10,
2908     pages = 108101,
2909     issn = "0031-9007",
2910     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2911     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2912         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2913         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2914         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2915         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2916         Factors",
2917     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2918         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2919         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2920         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2921         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2922         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2923         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2924         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2925         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2926         to avoid over-interpretation of experiments."
2927 }
2928
2929 @article { dudko07,
2930     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2931         "# GHummer,
2932     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2933         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2934     year = 2007,
2935     month = jun,
2936     day = 15,
2937     journal = BPJ,
2938     volume = 92,
2939     number = 12,
2940     pages = "4188--4195",
2941     issn = "0006-3495",
2942     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2943     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2944         btype=pdf",
2945     keywords = "Computer
2946         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2947         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2948         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2949     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2950         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2951         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2952         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2953         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2954         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2955         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2956         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2957         we compare their predictions with two independent sets of data,
2958         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2959         quantitative relation between the two types of measurements.
2960         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2961         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2962         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2963         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2964         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2965         transition is discussed in light of the apparent success of the
2966         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2967 }
2968
2969 @article{ dudko08,
2970   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2971   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2972     force spectroscopy experiments.",
2973   journal = PNAS,
2974   year = 2008,
2975   month = oct,
2976   day = 14,
2977   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2978     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2979     Jolla, CA 92093, USA.
2980     dudko@physics.ucsd.edu",
2981   volume = 105,
2982   number = 41,
2983   pages = "15755--15760",
2984   keywords = "DNA",
2985   keywords = "Half-Life",
2986   keywords = "Kinetics",
2987   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2988   keywords = "Motion",
2989   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2990   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2991   keywords = "Protein Folding",
2992   keywords = "Thermodynamics",
2993   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2994     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2995     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
2996     information from such experiments. The cornerstone of our method
2997     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
2998     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
2999     measurable in constant-force experiments. To interpret the
3000     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
3001     formula that is formally exact within the framework of Kramers
3002     theory. This result complements the analytical expression for the
3003     lifetime that we derived previously for a class of model
3004     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
3005     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
3006     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
3007     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
3008     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
3009     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
3010     surfaces must be considered. In this case the microscopic
3011     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
3012     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
3013     on the force.",
3014   ISSN = "1091-6490",
3015   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
3016   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
3017   language = "eng",
3018 }
3019
3020 @article { evans01,
3021     author = EEvans,
3022     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
3023         single molecular bonds",
3024     year = 2001,
3025     journal = ARBBS,
3026     volume = 30,
3027     pages = "105--128",
3028     issn = "1056-8700",
3029     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
3030     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
3031     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
3032         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
3033     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
3034         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
3035         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
3036         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
3037         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
3038         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
3039         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
3040         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
3041         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
3042         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
3043         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
3044         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
3045         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
3046         that are difficult or impossible to detect in assays of near
3047         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
3048         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
3049         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
3050         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
3051         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
3052         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
3053         bonded attachments."
3054 }
3055
3056 @article { evans91a,
3057     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
3058     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
3059         rupture molecular-point attachments",
3060     year = 1991,
3061     month = apr,
3062     journal = BPJ,
3063     volume = 59,
3064     number = 4,
3065     pages = "838--848",
3066     issn = "0006-3495",
3067     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
3068         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
3069         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
3070         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
3071         Biological",
3072     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
3073         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3074         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3075         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3076         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3077         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3078         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3079         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3080         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3081         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3082         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3083         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3084         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3085         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3086         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3087         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3088         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3089         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3090         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3091         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3092         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3093         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3094         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3095         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3096         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3097         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3098         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3099         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3100         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3101         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3102         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3103         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3104         the attachments failed because receptors were extracted from the
3105         membrane."
3106 }
3107
3108 @article { evans91b,
3109     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3110     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3111         energies to separate large contact areas",
3112     year = 1991,
3113     month = apr,
3114     journal = BPJ,
3115     volume = 59,
3116     number = 4,
3117     pages = "849--860",
3118     issn = "0006-3495",
3119     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3120         Membrane;Erythrocytes;Helix
3121         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3122         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3123     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3124         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3125         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3126         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3127         experimental method and analysis were formulated around controlled
3128         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3129         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3130         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3131         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3132         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3133         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3134         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3135         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3136         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3137         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3138         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3139         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3140         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3141         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3142         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3143         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3144         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3145         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3146         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3147         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3148         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3149         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3150         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3151         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3152         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3153         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3154         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3155         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3156         initial assembly and increased progressively with separation. When
3157         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3158         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3159         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3160         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3161         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3162 }
3163
3164 @article { evans97,
3165     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3166     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3167     year = 1997,
3168     month = apr,
3169     journal = BPJ,
3170     volume = 72,
3171     number = 4,
3172     pages = "1541--1555",
3173     issn = "0006-3495",
3174     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3175     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3176     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3177         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3178     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3179         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3180         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3181         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3182         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3183         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3184         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3185         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3186         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3187         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3188         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3189         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3190         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3191         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3192         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3193         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3194         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3195         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3196         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3197         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3198         of the loading rate over many decades independent of the type of
3199         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3200         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3201         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3202         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3203         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3204         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3205         However, a significant gap exists between the time domain of force
3206         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3207         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3208         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3209         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3210         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3211         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3212         tests.",
3213     project = "sawtooth simulation"
3214 }
3215
3216 @article { evans99,
3217     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3218     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3219     year = 1999,
3220     month = may,
3221     journal = BPJ,
3222     volume = 76,
3223     number = 5,
3224     pages = "2439--2447",
3225     issn = "0006-3495",
3226     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3227     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3228     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3229         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3230         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3231     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3232         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3233         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3234         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3235         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3236         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3237         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3238         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3239         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3240         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3241         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3242         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3243         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3244         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3245         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3246         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3247         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3248         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3249         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3250         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3251         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3252         force techniques.",
3253     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3254         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3255         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3256         by $f_\beta$, time by $\tau_f$, and elasiticity by compliance
3257         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3258         polymer models.",
3259     project = "sawtooth simulation"
3260 }
3261
3262 @article { fernandez04,
3263     author = JFernandez #" and "# HLi,
3264     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3265         single protein",
3266     year = 2004,
3267     month = mar,
3268     day = 12,
3269     journal = SCI,
3270     volume = 303,
3271     number = 5664,
3272     pages = "1674--1678",
3273     issn = "1095-9203",
3274     doi = "10.1126/science.1092497",
3275     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3276     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3277     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3278         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3279         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3280         Factors;Ubiquitin",
3281     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3282         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3283         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3284         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3285         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3286         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3287         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3288         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3289         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3290         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3291         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3292         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3293         folding reaction."
3294 }
3295
3296 @article{ howard87,
3297   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3298   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3299     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3300     bullfrog's saccular hair cell.},
3301   journal = PNAS,
3302   year = 1987,
3303   month = may,
3304   volume = 84,
3305   number = 9,
3306   pages = {3064--3068},
3307   issn = {0027-8424},
3308   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3309   keywords = {Acclimatization},
3310   keywords = {Animals},
3311   keywords = {Electric Conductivity},
3312   keywords = {Electric Stimulation},
3313   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3314   keywords = {Membrane Potentials},
3315   keywords = {Microelectrodes},
3316   keywords = {Physical Stimulation},
3317   keywords = {Rana catesbeiana},
3318   keywords = {Saccule and Utricle},
3319   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3320     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3321     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3322     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3323     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3324     stiffness following the application of force stimuli. Following
3325     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3326     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3327     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3328     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3329     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3330     as the parallel combination of a spring, which represents the
3331     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3332     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3333     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3334   language = {eng},
3335 }
3336
3337 @article{ howard88,
3338   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3339   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3340     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3341     Hair Cell},
3342   year = 1988,
3343   month = may,
3344   journal = NEURON,
3345   volume = 1,
3346   pages = {189--199},
3347   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3348   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3349   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3350   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3351     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3352     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3353     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3354     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3355     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3356     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3357     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3358     since.},
3359 }
3360
3361 @article{ florin94,
3362   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3363   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3364   year = 1994,
3365   month = apr,
3366   day = 15,
3367   journal = SCI,
3368   volume = 264,
3369   number = 5157,
3370   pages = {415--417},
3371   doi = {10.1126/science.8153628},
3372   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3373   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3374   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3375     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3376     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3377     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3378     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3379     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3380     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3381     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3382     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3383 }
3384
3385 @article { florin95,
3386     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3387         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3388     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3389         microscope",
3390     year = 1995,
3391     journal = BIOSENSE,
3392     volume = 10,
3393     number = "9--10",
3394     pages = "895--901",
3395     issn = "0956-5663",
3396     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3397     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3398     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3399         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3400         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3401         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3402         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3403         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3404         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3405         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3406         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3407         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3408         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3409     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3410         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3411         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3412         being published in 1994.},
3413     project = "Cantilever Calibration"
3414 }
3415
3416 @article{ burnham03,
3417   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3418     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3419     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3420   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3421     microscopy cantilevers},
3422   year = 2003,
3423   month = jan,
3424   journal = NT,
3425   volume= 14,
3426   number = 1,
3427   pages = {1--6},
3428   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3429   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3430     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3431     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3432     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3433     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3434     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3435     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3436     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3437     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3438     method in comparison to the three others and recommend it for its
3439     ease of use and broad applicability.},
3440   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3441     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3442     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3443     derivation.},
3444 }
3445
3446 @article { forde02,
3447     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3448         #" and "# CBustamante,
3449     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3450         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3451         polymerase",
3452     year = 2002,
3453     month = sep,
3454     day = 03,
3455     journal = PNAS,
3456     volume = 99,
3457     number = 18,
3458     pages = "11682--11687",
3459     issn = "0027-8424",
3460     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3461     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3462     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3463     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3464         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3465     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3466         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3467         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3468         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3469         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3470         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3471         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3472         find that an assisting mechanical force does not alter the
3473         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3474         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3475         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3476         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3477         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3478         be reversed mechanically."
3479 }
3480
3481 @article { freitag97,
3482     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3483         and "# REStenkamp,
3484     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3485     year = 1997,
3486     month = jun,
3487     journal = PS,
3488     volume = 6,
3489     number = 6,
3490     pages = "1157--1166",
3491     issn = "0961-8368",
3492     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3493     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3494         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3495         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3496     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3497         important biotechnological applications and is an interesting model
3498         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3499         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3500         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3501         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3502         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3503         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3504         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3505         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3506         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3507         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3508         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3509         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3510         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3511         second. The major change associated with binding of biotin is the
3512         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3513         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3514         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3515         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3516         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3517         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3518         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3519         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3520         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3521         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3522         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3523         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3524         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3525         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3526         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3527         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3528         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3529         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3530         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3531         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3532         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3533         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3534         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3535     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3536         1SWE}, DOI:
3537         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3538 }
3539
3540 @article { friddle08,
3541     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3542         ANoy,
3543     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3544     year = 2008,
3545     journal = JPC:C,
3546     volume = 112,
3547     number = 13,
3548     pages = "4986--4990",
3549     doi = "10.1021/jp7095967",
3550     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3551     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3552 }
3553
3554 @article { fujii02,
3555     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3556     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3557     year = 2002,
3558     month = apr,
3559     journal = JBM,
3560     volume = 35,
3561     number = 4,
3562     pages = "527--531",
3563     issn = "0021-9290",
3564     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3565         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3566     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3567         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3568         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3569         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3570         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3571         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3572         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3573         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3574         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3575         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3576         essential."
3577 }
3578
3579 @article { ganchev08,
3580     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3581         WKSurewicz,
3582     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3583         by force spectroscopy",
3584     year = 2008,
3585     month = sep,
3586     day = 15,
3587     journal = BPJ,
3588     volume = 95,
3589     number = 6,
3590     pages = "2909--2915",
3591     issn = "1542-0086",
3592     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3593     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3594         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3595         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3596         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3597         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3598         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3599         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3600         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3601         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3602         attachment site. The data presented here provide direct information
3603         about the forces required to extract an individual monomer from the
3604         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3605         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3606         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3607         structure of PrP amyloid."
3608 }
3609
3610 @article { gao03,
3611     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3612         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3613     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3614         fibronectin type {III1} intermediates",
3615     year = 2003,
3616     journal = PNAS,
3617     volume = 100,
3618     number = 25,
3619     pages = "14784--14789",
3620     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3621     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3622     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3623     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3624         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3625         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3626         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3627         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3628         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3629         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3630         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3631         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3632         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3633         times the length of the native folded state. Considering previous
3634         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3635         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3636         this partially unfolded intermediate."
3637 }
3638
3639 @article { gavrilov01,
3640     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3641     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3642     year = 2001,
3643     month = dec,
3644     day = 21,
3645     journal = JTB,
3646     volume = 213,
3647     number = 4,
3648     pages = "527--545",
3649     issn = "0022-5193",
3650     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3651     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3652         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3653     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3654         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3655         system of given architecture (reliability structure) and given
3656         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3657         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3658         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3659         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3660         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3661         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3662         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3663         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3664         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3665         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3666         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3667         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3668         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3669         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3670         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3671         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3672         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3673         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3674         general failure law. The theory explains why relative differences in
3675         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3676         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3677         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3678         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3679         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3680         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3681         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3682         biological knowledge.",
3683     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3684 }
3685
3686 @article { gergely00,
3687     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3688         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3689     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3690         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3691     year = 2000,
3692     journal = PNAS,
3693     volume = 97,
3694     number = 20,
3695     pages = "10802--10807",
3696     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3697     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3698     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3699 }
3700
3701 @article { gompertz25,
3702     author = BGompertz,
3703     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3704         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3705         Contingencies",
3706     year = 1825,
3707     journal = PTRSL,
3708     volume = 115,
3709     number = "",
3710     pages = "513--583",
3711     issn = 02610523,
3712     publisher = RS,
3713     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3714     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3715     abstract = "",
3716     jstor_articletype = "primary_article",
3717     jstor_formatteddate = 1825,
3718     jstor_issuetitle = ""
3719 }
3720
3721 @article{ welch38,
3722   author = BLWelch,
3723   title = {The significance of the difference between two means when
3724     the population variances are unequal},
3725   year = 1938,
3726   month = feb,
3727   journal = Biomet,
3728   volume = 29,
3729   number = "3-4",
3730   pages = {350--362},
3731   keywords = "Population",
3732   issn = "0006-3444",
3733   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3734   language = "eng",
3735 }
3736
3737 @article{ welch47,
3738   author = BLWelch,
3739   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3740     different population variances are involved},
3741   year = 1947,
3742   month = jan,
3743   journal = Biomet,
3744   volume = 34,
3745   number = "1-2",
3746   pages = {28--35},
3747   keywords = "Population",
3748   issn = "0006-3444",
3749   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3750   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3751   language = "eng",
3752 }
3753
3754 @article { granzier97,
3755     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3756         KTrombitas,
3757     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3758         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3759     year = 1997,
3760     month = oct,
3761     journal = BPJ,
3762     volume = 73,
3763     number = 4,
3764     pages = "2043--2053",
3765     issn = "0006-3495",
3766     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3767     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3768     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3769         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3770         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3771         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3772         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3773     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3774         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3775         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3776         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3777         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3778         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3779         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3780         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3781         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3782         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3783         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3784         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3785         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3786         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3787         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3788         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3789         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3790         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3791         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3792         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3793         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3794         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3795         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3796         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3797         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3798         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3799         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3800         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3801         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3802         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3803         into the elastic pool."
3804 }
3805
3806 @article { grossman05,
3807     author = CGrossman #" and "# AStout,
3808     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3809     year = 2005,
3810     season = "Fall",
3811     numpages = 12,
3812     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3813     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3814         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3815         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3816         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3817         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3818         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3819         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3820         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3821         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3822         instead.},
3823     project = "Cantilever Calibration"
3824 }
3825
3826 @article { halvorsen09,
3827     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3828     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3829         force",
3830     year = 2009,
3831     journal = arXiv,
3832     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3833     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3834         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3835         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3836         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3837         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3838         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3839         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3840         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3841         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3842         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3843         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3844         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3845         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3846         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3847         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3848         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3849         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3850         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3851         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3852         wider range of researchers and experimental systems.}
3853 }
3854
3855 @article { hanggi90,
3856     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3857     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3858     year = 1990,
3859     month = "Apr",
3860     journal = RMP,
3861     volume = 62,
3862     number = 2,
3863     pages = "251--341",
3864     numpages = 90,
3865     publisher = APS,
3866     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3867     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3868     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3869     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3870         the Kramers-specific introduction.",
3871     project = "sawtooth simulation"
3872 }
3873
3874 @article { hatfield99,
3875     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3876     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3877     year = 1999,
3878     month = "Apr",
3879     journal = PRL,
3880     volume = 82,
3881     number = 17,
3882     pages = "3548--3551",
3883     numpages = 3,
3884     publisher = APS,
3885     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3886     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3887     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3888     project = "sawtooth simulation"
3889 }
3890
3891 @article { heymann00,
3892     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3893     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3894     year = 2000,
3895     month = jun,
3896     day = 26,
3897     journal = PRL,
3898     volume = 84,
3899     number = "26 Pt 1",
3900     pages = "6126--6129",
3901     issn = "0031-9007",
3902     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3903     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3904     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3905     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3906         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3907         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3908         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3909         only one single force value in a continuous force profile that
3910         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3911         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3912         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3913         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3914         from measurements with different spring constants contain complementary
3915         information."
3916 }
3917
3918 @article { hummer01,
3919     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3920     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3921         single-molecule pulling experiments",
3922     year = 2001,
3923     journal = PNAS,
3924     volume = 98,
3925     number = 7,
3926     pages = "3658--3661",
3927     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3928     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3929     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3930     note = "READ"
3931 }
3932
3933 @article { hummer03,
3934     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3935     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3936     year = 2003,
3937     month = jul,
3938     journal = BPJ,
3939     volume = 85,
3940     number = 1,
3941     pages = "5--15",
3942     issn = "0006-3495",
3943     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3944     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3945     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3946         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3947         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3948         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3949         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3950     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3951         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3952         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3953         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3954         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3955         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3956         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3957         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3958         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3959         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3960         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3961         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3962         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3963         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3964         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3965         information from pulling experiments is simple to implement and should
3966         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3967     note = "READ",
3968     project = "sawtooth simulation"
3969 }
3970
3971 @article { hutter05,
3972     author = JHutter,
3973     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3974         spring constant and adhesion measurements.",
3975     year = 2005,
3976     month = mar,
3977     day = 15,
3978     journal = LANG,
3979     volume = 21,
3980     number = 6,
3981     pages = "2630--2632",
3982     issn = "0743-7463",
3983     doi = "10.1021/la047670t",
3984     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3985     project = "Cantilever Calibration"
3986 }
3987
3988 @article { hutter93,
3989     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3990     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3991     year = 1993,
3992     journal = RSI,
3993     volume = 64,
3994     number = 7,
3995     pages = "1868--1873",
3996     publisher = AIP,
3997     doi = "10.1063/1.1143970",
3998     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
3999     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
4000         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
4001     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
4002         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
4003         This is the first paper I've found that works out the theory
4004         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
4005         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
4006         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
4007         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
4008         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
4009     project = "Cantilever Calibration"
4010 }
4011
4012 @article{ hutter93-erratum,
4013   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
4014   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
4015   year = 1993,
4016   month = nov,
4017   journal = RSI,
4018   volume = 64,
4019   number = 11,
4020   pages = 3342,
4021   publisher = AIP,
4022   doi = "10.1063/1.1144449",
4023   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
4024   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
4025     response of their optical-detection electronics.},
4026   project = "Cantilever Calibration",
4027 }
4028
4029 @book{ heer72,
4030   author = CVHeer,
4031   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
4032   year = 1972,
4033   publisher = AcP,
4034   address = {New York},
4035   numpages = 602,
4036   isbn = {0-123-36550-3},
4037   language = {English},
4038   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
4039 }
4040
4041 @article { hyeon03,
4042     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
4043     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
4044         by using mechanical unfolding experiments?",
4045     year = 2003,
4046     month = sep,
4047     day = 02,
4048     journal = PNAS,
4049     volume = 100,
4050     number = 18,
4051     pages = "10249--10253",
4052     issn = "0027-8424",
4053     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
4054     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
4055     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
4056     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
4057     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
4058         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
4059         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
4060         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
4061         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
4062         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
4063         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
4064         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
4065         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
4066         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
4067         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
4068         energy scale epsilon, can be directly measured.",
4069     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
4070         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
4071     project = "Energy Landscape Roughness"
4072 }
4073
4074 @article { improta96,
4075     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4076     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4077         components of muscle elasticity.",
4078     year = 1996,
4079     month = mar,
4080     day = 15,
4081     journal = STR,
4082     volume = 4,
4083     number = 3,
4084     pages = "323--337",
4085     issn = "0969-2126",
4086     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4087     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4088         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4089         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4090         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4091     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4092         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4093         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4094         is believed to play a major role in extensibility and passive
4095         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4096         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4097         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4098         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4099         mechanical properties be approached through the characterization of the
4100         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4101         paper, we report on the structure determination in solution of a
4102         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4103         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4104         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4105         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4106         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4107         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4108         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4109         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4110         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4111         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4112         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4113         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4114         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4115         elasticity by stretching the hinge regions.",
4116     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4117         1TIT}, DOI:
4118         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4119 }
4120
4121 @article { irback05,
4122     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4123     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4124     year = 2005,
4125     journal = PNAS,
4126     volume = 102,
4127     number = 38,
4128     pages = "13427--13432",
4129     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4130     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4131     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4132     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4133         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4134         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4135         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4136         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4137         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4138         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4139         process can occur either in a single step or through intermediate
4140         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4141         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4142         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4143         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4144         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4145         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4146         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4147         verified experimentally but appears physically reasonable."
4148 }
4149
4150 @article{ grubmuller96,
4151   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4152   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4153     streptavidin-biotin rupture force.},
4154   year = 1996,
4155   month = feb,
4156   day = 16,
4157   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4158              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4159              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4160   journal = SCI,
4161   volume = 271,
4162   number = 5251,
4163   pages = {997--999},
4164   issn = {0036-8075},
4165   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4166   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4167   language = {eng},
4168   keywords = {Bacterial Proteins},
4169   keywords = {Biotin},
4170   keywords = {Chemistry, Physical},
4171   keywords = {Computer Simulation},
4172   keywords = {Hydrogen Bonding},
4173   keywords = {Ligands},
4174   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4175   keywords = {Models, Chemical},
4176   keywords = {Molecular Conformation},
4177   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4178   keywords = {Protein Conformation},
4179   keywords = {Streptavidin},
4180   keywords = {Thermodynamics},
4181   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4182                  complex was calculated here by computer simulations.
4183                  The computed force agrees well with that obtained by
4184                  recent single molecule atomic force microscope
4185                  experiments. These simulations suggest a detailed
4186                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4187                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4188                  attributed to a hydrogen bond network between the
4189                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4190                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4191                  substantially enhance the stability of the complex and
4192                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4193                  steric restraints do not appear to contribute to the
4194                  binding forces, although conformational motions were
4195                  observed.},
4196 }
4197
4198
4199 @article { izrailev97,
4200     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4201         YOono #" and "# KSchulten,
4202     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4203         complex",
4204     year = 1997,
4205     month = apr,
4206     journal = BPJ,
4207     volume = 72,
4208     number = 4,
4209     pages = "1568--1581",
4210     issn = "0006-3495",
4211     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4212     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4213     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4214         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4215         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4216         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4217     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4218         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4219         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4220         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4221         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4222         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4223         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4224         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4225         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4226         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4227         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4228         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4229         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4230         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4231         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4232         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4233         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4234         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4235         rupture."
4236 }
4237
4238 @article { janshoff00,
4239     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4240         HFuchs,
4241     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4242         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4243     year = 2000,
4244     month = sep,
4245     day = 15,
4246     journal = ACIEE,
4247     volume = 39,
4248     number = 18,
4249     pages = "3212--3237",
4250     issn = "1521-3773",
4251     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4252     eprint = "",
4253     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4254     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4255         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4256         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4257         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4258         replication and transcription of the genome; it is also important for
4259         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4260         that molecules interact with each other in a specific manner.
4261         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4262         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4263         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4264         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4265         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4266         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4267         have now become available for measuring the forces between interfaces
4268         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4269         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4270         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4271         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4272         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4273         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4274         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4275         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4276         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4277         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4278         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4279         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4280         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4281 }
4282
4283 @article { jollymore09,
4284     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4285         and "# HLi,
4286     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4287         molecule force spectroscopy",
4288     year = 2009,
4289     month = jan,
4290     day = 30,
4291     journal = JMB,
4292     volume = 385,
4293     number = 4,
4294     pages = "1277--1286",
4295     issn = "1089-8638",
4296     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4297     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4298     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4299         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4300         Analysis;Tenascin",
4301     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4302         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4303         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4304         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4305         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4306         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4307         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4308         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4309         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4310         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4311         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4312         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4313         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4314         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4315         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4316         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4317         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4318         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4319         foundation to further study the mechanical properties of individual
4320         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4321         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4322         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4323         design of different forms of tenascins. The comparison between
4324         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4325         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4326         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4327         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4328         tenascins."
4329 }
4330
4331 @article { jones05,
4332     author = REJones #" and "# DPHart,
4333     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4334         immersed in fluids",
4335     year = 2005,
4336     journal = TBI,
4337     volume = 38,
4338     number = 3,
4339     pages = "355--361",
4340     issn = "0301-679X",
4341     doi = "10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4342     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4343     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4344     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4345         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4346         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4347         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4348         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4349         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4350         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4351         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4352         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4353         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4354         the viscosity of the lubricant for each test."
4355 }
4356
4357 @article { juckett93,
4358     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4359     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4360         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4361     year = 1993,
4362     month = jun,
4363     journal = MAD,
4364     volume = 69,
4365     number = "1--2",
4366     pages = "1--31",
4367     issn = "0047-6374",
4368     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4369     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4370         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4371         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4372         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4373         Statistical;Mortality",
4374     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4375         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4376         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4377         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4378         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4379         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4380         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4381         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4382         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4383         explored in the context of both functions and, in particular, the
4384         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4385         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4386         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4387         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4388         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4389         probable errors in those analyses are discussed.",
4390     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4391         Weibull models."
4392 }
4393
4394 @article { kaplan58,
4395     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4396     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4397     year = 1958,
4398     month = "jun",
4399     journal = JASA,
4400     volume = 53,
4401     number = 282,
4402     pages = "457--481",
4403     issn = 01621459,
4404     publisher = ASA,
4405     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4406     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4407     abstract = ""
4408 }
4409
4410 @article { kellermayer03,
4411     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4412     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4413         force microscopy",
4414     year = 2003,
4415     journal = BBABE,
4416     volume = 1604,
4417     number = 2,
4418     pages = "105--114",
4419     issn = "0005-2728",
4420     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4421     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4422     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4423         spectroscopy",
4424     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4425         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4426         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4427         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4428         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4429         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4430         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4431         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4432         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4433         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4434         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4435         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4436         appear independent from each other along their contour. Based on the
4437         global association but local independence of titin molecules, we
4438         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4439         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4440         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4441         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4442         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4443         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4444         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4445         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4446         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4447         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4448         sarcomeric passive force response.",
4449     note = ""
4450 }
4451
4452 @article { kellermayer97,
4453     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4454         CBustamante,
4455     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4456         characterized with laser tweezers",
4457     year = 1997,
4458     month = may,
4459     day = 16,
4460     journal = SCI,
4461     volume = 276,
4462     number = 5315,
4463     pages = "1112--1116",
4464     issn = "0036-8075",
4465     keywords = "Amino Acid
4466         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4467         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4468         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4469         Mechanical",
4470     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4471         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4472         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4473         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4474         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4475         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4476         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4477         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4478         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4479         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4480         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4481         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4482         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4483         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4484         muscle fibers."
4485 }
4486
4487 @article { king10,
4488     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4489     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4490         based on a simple two-state model",
4491     year = 2010,
4492     month = mar,
4493     day = 1,
4494     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4495                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4496     journal = IJBMM,
4497     volume = 46,
4498     number = 2,
4499     pages = "159--166",
4500     issn = "0141-8130",
4501     alternative_issn = "1879-0003",
4502     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4503     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4504     language = "eng",
4505     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4506         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4507     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4508         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4509         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4510         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4511         revealed novel information that has significantly enhanced our
4512         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4513         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4514         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4515         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4516         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4517         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4518         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4519         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4520         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4521         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4522         also analyze the errors associated with different methods of data
4523         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4524         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4525         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4526         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4527         unfolding method.",
4528   note = "Sawsim is available at \url{http://blog.tremily.us/posts/sawsim/}.",
4529 }
4530
4531 @article { kleiner07,
4532     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4533     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4534         simulation with a Go-type potential",
4535     year = 2007,
4536     month = mar,
4537     day = 15,
4538     journal = BPJ,
4539     volume = 92,
4540     number = 6,
4541     pages = "2054--2061",
4542     issn = "0006-3495",
4543     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4544     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4545     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4546     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4547         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4548         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4549     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4550         has an important role in living systems and is a logical extension of
4551         the more general protein folding problem. Recent advances in
4552         experimental methodology have allowed the stretching of single
4553         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4554         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4555         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4556         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4557         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4558         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4559         presence of a stretching force and show that this fundamental
4560         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4561         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4562         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4563         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4564         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4565 }
4566
4567 @article { klimov00,
4568     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4569     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4570         globular proteins",
4571     year = 2000,
4572     month = jun,
4573     day = 20,
4574     journal = PNAS,
4575     volume = 97,
4576     number = 13,
4577     pages = "7254--7259",
4578     issn = "0027-8424",
4579     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4580     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4581     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4582     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4583     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4584         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4585         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4586         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4587         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4588         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4589         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4590         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4591         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4592         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4593         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4594         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4595         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4596         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4597         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4598         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4599         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4600         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4601         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4602         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4603         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4604         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4605         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4606         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4607         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4608     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4609 }
4610
4611 @article { klimov99,
4612     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4613     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4614         force-induced unfolding",
4615     year = 1999,
4616     month = may,
4617     day = 25,
4618     journal = PNAS,
4619     volume = 96,
4620     number = 11,
4621     pages = "6166--6170",
4622     issn = "0027-8424",
4623     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4624         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4625     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4626         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4627         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4628         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4629         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4630         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4631         stretching rates of individual molecules show great variations
4632         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4633         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4634         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4635         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4636         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4637         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4638         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4639         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4640         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4641         proteins in the absence of denaturants."
4642 }
4643
4644 @article { kosztin06,
4645     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4646     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4647         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4648     year = 2006,
4649     month = feb,
4650     day = 10,
4651     journal = JCP,
4652     volume = 124,
4653     pages = 064106,
4654     issn = "0031-9007",
4655     doi = "10.1063/1.2166379",
4656     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4657 }
4658
4659 @article { kramers40,
4660     author = HAKramers,
4661     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4662         chemical reactions",
4663     year = 1940,
4664     month = apr,
4665     journal = Physica,
4666     volume = 7,
4667     number = 4,
4668     pages = "284--304",
4669     issn = "0031-8914",
4670     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4671     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4672     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4673         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4674         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4675         applicability of the transition state method for calculating the rate
4676         of chemical reactions.",
4677     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4678 }
4679
4680 @article { krammer99,
4681     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4682         #" and "# VVogel,
4683     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4684         tensile molecular recognition switch",
4685     year = 1999,
4686     month = feb,
4687     day = 16,
4688     journal = PNAS,
4689     volume = 96,
4690     number = 4,
4691     pages = "1351--1356",
4692     issn = "0027-8424",
4693     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4694         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4695         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4696         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4697         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4698     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4699         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4700         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4701         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4702         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4703         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4704         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4705         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4706         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4707         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4708         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4709         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4710         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4711         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4712         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4713         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4714         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4715         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4716 }
4717
4718 @article { kreuzer01,
4719     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4720     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4721         statistical mechanical analysis",
4722     year = 2001,
4723     month = feb,
4724     day = 23,
4725     journal = PR:E,
4726     volume = 63,
4727     number = "2 Pt 1",
4728     pages = 021906,
4729     issn = "1539-3755",
4730     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4731     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4732     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4733         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4734     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4735         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4736         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4737         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4738         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4739         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4740         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4741         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4742         poly (ethylene glycol) chains."
4743 }
4744
4745 @article { kroy07,
4746     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4747     title = "The glassy wormlike chain",
4748     year = 2007,
4749     journal = NJP,
4750     volume = 9,
4751     number = 11,
4752     pages = 416,
4753     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4754     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4755     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4756     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4757         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4758         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4759         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4760         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4761         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4762         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4763         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4764         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4765         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4766         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4767         the potential physiological significance of our results.",
4768     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4769         limit."
4770 }
4771
4772 @article { labeit03,
4773     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4774         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4775         "# HLGranzier,
4776     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4777         titin",
4778     year = 2003,
4779     journal = PNAS,
4780     volume = 100,
4781     number = 23,
4782     pages = "13716--13721",
4783     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4784     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4785     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4786     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4787         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4788         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4789         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4790         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4791         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4792         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4793         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4794         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4795         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4796         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4797         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4798         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4799         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4800 }
4801
4802 @article{ labeit95,
4803   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4804   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4805     and elasticity.",
4806   journal = SCI,
4807   year = 1995,
4808   month = oct,
4809   day = 13,
4810   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4811   volume = 270,
4812   number = 5234,
4813   pages = "293--296",
4814   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4815   keywords = "Amino Acid Sequence",
4816   keywords = "Animals",
4817   keywords = "DNA, Complementary",
4818   keywords = "Elasticity",
4819   keywords = "Fibronectins",
4820   keywords = "Humans",
4821   keywords = "Immunoglobulins",
4822   keywords = "Molecular Sequence Data",
4823   keywords = "Muscle Contraction",
4824   keywords = "Muscle Proteins",
4825   keywords = "Muscle, Skeletal",
4826   keywords = "Myocardium",
4827   keywords = "Protein Kinases",
4828   keywords = "Rabbits",
4829   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4830   keywords = "Sarcomeres",
4831   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4832     striated muscle contains a third filament system formed by the
4833     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4834     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4835     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4836     details are not known because of the large size of the
4837     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4838     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4839     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4840     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4841     in the A band region of titin suggests why thick filament
4842     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4843     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4844     tension identifies two elements that correlate with tissue
4845     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4846     series. The differential expression of the springs provides a
4847     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4848     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4849   ISSN = "0036-8075",
4850   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4851   language = "eng",
4852 }
4853
4854 @article { law03,
4855     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4856         DSpeicher #" and "# DDischer,
4857     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4858         unfolding of spectrin domains",
4859     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4860         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4861         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4862         19104-6315, USA.",
4863     year = 2003,
4864     month = nov,
4865     journal = BPJ,
4866     volume = 85,
4867     number = 5,
4868     pages = "3286--3293",
4869     issn = "0006-3495",
4870     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4871         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4872         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4873         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4874     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4875         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4876         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4877         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4878         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4879         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4880         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4881         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4882         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4883         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4884         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4885         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4886         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4887         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4888         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4889         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4890         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4891         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4892         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4893         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4894         pathways.",
4895   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4896   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4897   language =     "eng",
4898 }
4899
4900 @article { levinthal68,
4901     author = CLevinthal,
4902     title = "Are there pathways for protein folding?",
4903     year = 1968,
4904     journal = JCPPCB,
4905     volume = 65,
4906     number = 1,
4907     pages = "44--45",
4908     eprint =
4909         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4910         df",
4911     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4912 }
4913
4914 @inproceedings { levinthal69,
4915     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4916     author = CLevinthal,
4917     title = "How to Fold Graciously.",
4918     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4919     year = 1969,
4920     pages = "22--24",
4921     publisher = UIP:Urbana,
4922     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4923     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4924 }
4925
4926 @article { levy02,
4927     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4928     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4929         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4930     year = 2002,
4931     journal = NT,
4932     volume = 13,
4933     number = 1,
4934     pages = "33--37",
4935     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4936     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4937     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4938         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4939         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4940         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4941         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4942         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4943         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4944         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4945         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4946         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4947         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4948         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4949         very good agreement between the two methods. In the case of the
4950         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4951         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4952         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4953         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4954         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4955         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4956         qualitatively invoked.",
4957     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4958         derviation of the Lorentzian fit.",
4959     project = "Cantilever Calibration"
4960 }
4961
4962 @article { li00,
4963     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4964         and "# JFernandez,
4965     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4966         protein",
4967     year = 2000,
4968     journal = PNAS,
4969     volume = 97,
4970     number = 12,
4971     pages = "6527--6531",
4972     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4973     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4974     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4975     abstract = "",
4976     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4977         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4978         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4979 }
4980
4981 @article { li01,
4982     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4983         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4984     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4985         molecule techniques",
4986     year = 2001,
4987     journal = PNAS,
4988     volume = 98,
4989     number = 19,
4990     pages = "10682--10686",
4991     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4992     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4993     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4994     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4995         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
4996         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
4997         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
4998         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
4999         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
5000         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
5001         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
5002         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
5003         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
5004         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
5005         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
5006         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
5007         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
5008         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
5009         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
5010         defined structure."
5011 }
5012
5013 @article { li03,
5014     author = HLi #" and "# JFernandez,
5015     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
5016         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
5017     year = 2003,
5018     month = nov,
5019     day = 14,
5020     journal = JMB,
5021     volume = 334,
5022     number = 1,
5023     pages = "75--86",
5024     issn = "0022-2836",
5025     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
5026     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
5027         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
5028         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
5029         Tertiary;Spectrum Analysis",
5030     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
5031         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
5032         properties. Until recently, the only known structure was that of the
5033         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
5034         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
5035         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
5036         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
5037         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
5038         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
5039         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
5040         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
5041         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
5042         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
5043         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
5044         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
5045         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
5046         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
5047         architectures of the titin Ig modules."
5048 }
5049
5050 @article { li05,
5051     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
5052     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
5053         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
5054     year = 2005,
5055     month = jan,
5056     day = 28,
5057     journal = JMB,
5058     volume = 345,
5059     number = 4,
5060     pages = "817--826",
5061     issn = "0022-2836",
5062     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
5063     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
5064         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
5065         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
5066     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
5067         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
5068         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
5069         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
5070         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
5071         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5072         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5073         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5074         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5075         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5076         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5077         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5078         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5079         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5080         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5081         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5082         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5083         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5084         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5085         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5086         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5087         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5088         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5089         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5090         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5091         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5092         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5093         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5094         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5095         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5096         simulations of the 10FNIII module."
5097 }
5098
5099 @article { msli06,
5100     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5101     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5102         force quench depends on initial conditions",
5103     year = 2006,
5104     journal = PNAS,
5105     volume = 103,
5106     number = 1,
5107     pages = "93--98",
5108     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5109     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5110     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5111     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5112         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5113         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5114         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5115         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5116         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5117         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5118         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5119         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5120         refolding from stretched initial structures not only increases the
5121         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5122         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5123         with the stretched state to compact random coil transition.
5124         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5125         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5126         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5127         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5128         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5129         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5130         initial and/or final values of force. The implications of our results
5131         for design and analysis of experiments are discussed."
5132 }
5133
5134 @article { lin91,
5135     author = JLin,
5136     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5137     year = 1991,
5138     month = jan,
5139     journal = IEEE:TIT,
5140     volume = 37,
5141     number = 1,
5142     pages = "145--151",
5143     issn = "0018-9448",
5144     doi = "10.1109/18.61115",
5145     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5146         r=61115&count=35&index=9",
5147     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5148         information;entropy;probability of error bounds",
5149     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5150         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5151         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5152         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5153         involved. More importantly, their close relationship with the
5154         variational distance and the probability of misclassification error are
5155         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5156         applications of divergence measures. The measures are also well
5157         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5158         semiboundedness, and boundedness."
5159 }
5160
5161 @article { linke08,
5162     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5163     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5164         physiological implications",
5165     year = 2008,
5166     month = apr,
5167     day = 06,
5168     journal = PA,
5169     volume = 456,
5170     number = 1,
5171     pages = "101--115",
5172     issn = "0031-6768",
5173     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5174     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5175         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5176         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5177         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5178         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5179         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5180         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5181         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5182         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5183         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5184         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5185         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5186         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5187         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5188         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5189         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5190         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5191         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5192         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5193         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5194         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5195         understand how proteins respond to forces in cells and how
5196         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5197 }
5198
5199 @article { linke98a,
5200     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5201         HHosser #" and "# PMundel,
5202     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5203         spring",
5204     year = 1998,
5205     month = jun,
5206     journal = JCS,
5207     volume = "111 (Pt 11)",
5208     pages = "1567--1574",
5209     issn = "0021-9533",
5210     doi = "",
5211     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5212     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5213     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5214         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5215         Relationship",
5216     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5217         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5218         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5219         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5220         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5221         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5222         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5223         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5224         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5225         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5226         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5227         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5228         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5229         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5230         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5231         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5232         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5233         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5234         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5235         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5236         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5237         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5238         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5239         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5240         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5241         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5242         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5243         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5244         muscle fiber."
5245 }
5246
5247 @article { linke98b,
5248     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5249         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5250     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5251     year = 1998,
5252     month = jul,
5253     day = 07,
5254     journal = PNAS,
5255     volume = 95,
5256     number = 14,
5257     pages = "8052--8057",
5258     issn = "0027-8424",
5259     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5260         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5261         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5262     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5263         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5264         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5265         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5266         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5267         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5268         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5269         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5270         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5271         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5272         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5273         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5274         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5275         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5276         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5277         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5278         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5279         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5280         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5281         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5282         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5283         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5284         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5285         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5286         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5287         persistence length and a stretch modulus."
5288 }
5289
5290 @article { liu03,
5291     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5292         and "# VParpura,
5293     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5294     year = 2003,
5295     journal = PNAS,
5296     volume = 100,
5297     number = 23,
5298     pages = "13621--13625",
5299     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5300     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5301     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5302     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5303         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5304         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5305         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5306         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5307         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5308         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5309         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5310         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5311         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5312         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5313         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5314         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5315         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5316         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5317         The technique is of broad interest and will find uses outside
5318         toxicology."
5319 }
5320
5321 @article { lois08,
5322     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5323     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5324         energy reaction path",
5325     year = 2008,
5326     month = sep,
5327     day = 15,
5328     journal = BPJ,
5329     volume = 95,
5330     number = 6,
5331     pages = "2692--2701",
5332     issn = "1542-0086",
5333     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5334     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5335         protein folding. The key insight is that the search for the native
5336         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5337         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5338         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5339         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5340         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5341         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5342         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5343         measurements of the free energy. We test these predictions against
5344         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5345 }
5346
5347 @article { lu00a,
5348     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5349         and "# KSchulten,
5350     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5351     year = 2000,
5352     journal = AdvExpMedBiol,
5353     volume = 481,
5354     pages = "143--60",
5355     issn = "0065-2598",
5356     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5357     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5358         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5359         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5360         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5361         Kinases;Software",
5362     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5363         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5364         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5365         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5366         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5367         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5368         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5369         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5370         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5371         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5372         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5373         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5374         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5375         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5376         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5377         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5378         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5379         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5380         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5381         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5382         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5383         denaturation data.",
5384     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5385 }
5386
5387 @article { lu00b,
5388     author = HLu #" and "# KSchulten,
5389     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5390         domains",
5391     year = 2000,
5392     month = jul,
5393     journal = BPJ,
5394     volume = 79,
5395     number = 1,
5396     pages = "51--65",
5397     issn = "0006-3495",
5398     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5399     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5400     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5401     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5402         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5403         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5404         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5405         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5406     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5407         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5408         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5409         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5410         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5411         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5412         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5413         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5414         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5415         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5416         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5417         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5418         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5419         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5420         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5421         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5422         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5423         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5424         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5425         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5426         key event."
5427 }
5428
5429 @article { lu98,
5430     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5431         and "# KSchulten,
5432     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5433         dynamics simulation",
5434     year = 1998,
5435     month = aug,
5436     journal = BPJ,
5437     volume = 75,
5438     number = 2,
5439     pages = "662--671",
5440     issn = "0006-3495",
5441     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5442     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5443     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5444     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5445         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5446         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5447         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5448         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5449         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5450     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5451         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5452         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5453         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5454         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5455         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5456         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5457         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5458         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5459         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5460         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5461         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5462         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5463         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5464         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5465         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5466         features of the simulations, including the position of the force peak
5467         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5468         related to experimental observations."
5469 }
5470
5471 @article { lu99,
5472     author = HLu #" and "# KSchulten,
5473     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5474         domain unfolding",
5475     year = 1999,
5476     month = jun,
5477     day = 01,
5478     journal = PROT,
5479     volume = 35,
5480     number = 4,
5481     pages = "453--463",
5482     issn = "0887-3585",
5483     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5484     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5485     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5486     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5487         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5488     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5489         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5490         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5491         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5492         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5493         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5494         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5495         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5496         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5497         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5498         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5499         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5500         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5501         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5502         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5503         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5504         specific relationship between response to mechanical strain and the
5505         architecture of beta-sandwich domains."
5506 }
5507
5508 @article { makarov01,
5509     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5510     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5511     collaboration = "",
5512     year = 2001,
5513     journal = JCP,
5514     volume = 114,
5515     number = 21,
5516     pages = "9663--9673",
5517     publisher = AIP,
5518     doi = "10.1063/1.1369622",
5519     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5520         .Chem.Phys._2001.pdf",
5521     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5522     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5523         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5524         macromolecules; atomic force microscopy"
5525 }
5526
5527 @article { marko95,
5528     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5529     title = "Stretching {DNA}",
5530     affiliation = "",
5531     year = 1995,
5532     journal = Macromol,
5533     volume = 28,
5534     number = 26,
5535     pages = "8759--8770",
5536     issn = "0024-9297",
5537     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5538         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5539     url =
5540         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5541         ",
5542     abstract = "",
5543     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5544 }
5545
5546 @article { marszalek02,
5547     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5548         JFernandez,
5549     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5550         with force-ramp {AFM}",
5551     year = 2002,
5552     journal = PNAS,
5553     volume = 99,
5554     number = 7,
5555     pages = "4278--4283",
5556     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5557     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5558     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5559     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5560         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5561         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5562         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5563         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5564         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5565         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5566         arrangement where the force is the free variable introduces an
5567         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5568         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5569         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5570         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5571         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5572         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5573         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5574         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5575         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5576         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5577         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5578         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5579         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5580         spectroscopy."
5581 }
5582
5583 @article { marszalek99,
5584     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5585         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5586     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5587     year = 1999,
5588     month = nov,
5589     day = 04,
5590     journal = NAT,
5591     volume = 402,
5592     number = 6757,
5593     pages = "100--103",
5594     issn = "0028-0836",
5595     doi = "10.1038/47083",
5596     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5597     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5598     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5599         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5600         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5601         Proteins",
5602     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5603         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5604         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5605         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5606         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5607         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5608         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5609         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5610         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5611         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5612         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5613         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5614         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5615         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5616         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5617         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5618         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5619         their slack length, and is therefore likely to be an important
5620         previously unrecognized component of titin elasticity."
5621 }
5622
5623 @article { mcpherson01,
5624     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5625         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5626         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5627         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5628         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5629         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5630         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5631         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5632         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5633         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5634         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5635         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5636         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5637         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5638         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5639         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5640         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5641         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5642         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5643         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5644         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5645         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5646         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5647         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5648         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5649         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5650         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5651         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5652         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5653         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5654         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5655     title = "A physical map of the human genome.",
5656     year = 2001,
5657     month = feb,
5658     day = 15,
5659     journal = NAT,
5660     volume = 409,
5661     number = 6822,
5662     pages = "934--941",
5663     issn = "0028-0836",
5664     doi = "10.1038/35057157",
5665     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5666     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5667     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5668         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5669         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5670     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5671         and its size and complexity present many challenges for sequence
5672         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5673         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5674         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5675         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5676         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5677         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5678         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5679         with the map."
5680 }
5681
5682 @article { mello04,
5683     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5684     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5685     year = 2004,
5686     month = sep,
5687     day = 28,
5688     journal = PNAS,
5689     volume = 101,
5690     number = 39,
5691     pages = "14102--14107",
5692     issn = "0027-8424",
5693     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5694     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5695         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5696         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5697         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5698     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5699         model protein folding but have been difficult to measure
5700         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5701         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5702         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5703         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5704         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5705         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5706         modular structural units can be fragmented without disrupting
5707         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5708         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5709         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5710         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5711         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5712         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5713         suggests preferred low-energy routes for folding."
5714 }
5715
5716 @article { merkel99,
5717     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5718         and "# EEvans,
5719     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5720         force spectroscopy",
5721     year = 1999,
5722     month = jan,
5723     day = 07,
5724     journal = NAT,
5725     volume = 397,
5726     number = 6714,
5727     pages = "50--53",
5728     issn = "0028-0836",
5729     doi = "10.1038/16219",
5730     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5731     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5732     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5733         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5734         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5735         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5736         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5737         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5738         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5739         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5740         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5741         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5742         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5743         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5744         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5745         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5746         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5747         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5748         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5749         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5750         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5751         are also able to relate the activation barriers derived from our
5752         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5753         simulations of the biotin-avidin complex."
5754 }
5755
5756 @article { metropolis87,
5757     author = NMetropolis,
5758     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5759     year = 1987,
5760     journal = LAS,
5761     volume = 15,
5762     pages = "125--130",
5763     publisher = LANL,
5764     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5765 }
5766
5767 @article { mickler07,
5768     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5769         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5770     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5771         using single-molecule experiments and simulations",
5772     year = 2007,
5773     journal = PNAS,
5774     volume = 104,
5775     number = 51,
5776     pages = "20268--20273",
5777     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5778     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5779     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5780     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5781         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5782     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5783         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5784         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5785         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5786         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5787         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5788         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5789         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5790         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5791         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5792         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5793         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5794         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5795         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5796         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5797         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5798         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5799         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5800         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5801         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5802         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5803         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5804         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5805         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5806         grained level, of the three metastable intermediates.",
5807     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5808       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5809       is about $6\U{ms}$.},
5810 }
5811
5812 @article { nevo03,
5813     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5814         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5815         PHinterdorfer,
5816     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5817         the complex of {Ran} and importin beta1",
5818     year = 2003,
5819     month = jul,
5820     journal = NSB,
5821     volume = 10,
5822     number = 7,
5823     pages = "553--557",
5824     issn = "1072-8368",
5825     doi = "10.1038/nsb940",
5826     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5827     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5828     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5829         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5830         ran GTP-Binding Protein",
5831     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5832         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5833         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5834         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5835         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5836         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5837         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5838         found that the complex alternates between two distinct conformational
5839         states of different adhesion strength. The application of an external
5840         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5841         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5842         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5843         this barrier. These results support a model whereby functional control
5844         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5845         alternative conformations."
5846 }
5847
5848 @article { nevo04,
5849     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5850         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5851     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5852         single-molecule force measurements",
5853     year = 2004,
5854     month = oct,
5855     journal = BPJ,
5856     volume = 87,
5857     number = 4,
5858     pages = "2630--2634",
5859     issn = "0006-3495",
5860     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5861     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5862     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5863     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5864         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5865         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5866         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5867         ran GTP-Binding Protein",
5868     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5869         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5870         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5871         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5872         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5873         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5874         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5875         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5876         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5877         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5878         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5879         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5880         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5881         differentiated by the data."
5882 }
5883
5884 @article { nevo05,
5885     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5886         #" and "# ZReich,
5887     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5888     year = 2005,
5889     month = may,
5890     journal = EMBO,
5891     volume = 6,
5892     number = 5,
5893     pages = "482--486",
5894     issn = "1469-221X",
5895     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5896     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5897     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5898     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5899         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5900     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5901         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5902         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5903         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5904         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5905         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5906         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5907         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5908         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5909         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5910         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5911         with different, structurally distinct ligands.",
5912     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5913     project = "Energy Landscape Roughness"
5914 }
5915
5916 @article { ng07a,
5917     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5918         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5919     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5920         stability",
5921     year = 2007,
5922     month = jun,
5923     day = 5,
5924     journal = PNAS,
5925     volume = 104,
5926     number = 23,
5927     pages = "9633--9637",
5928     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5929     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5930     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5931     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5932         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5933         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5934         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5935         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5936         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5937         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5938         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5939         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5940         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5941         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5942         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5943         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5944         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5945         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5946         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5947         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5948         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5949         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5950         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5951         functional surface interactions."
5952 }
5953
5954 @article { ng07b,
5955     author = SNg #" and "# JClarke,
5956     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5957         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5958         Fibronectin Type {III} Domain",
5959     journal = JMB,
5960     volume = 371,
5961     number = 4,
5962     pages = "851–854",
5963     year = 2007,
5964     month = aug,
5965     day = 24,
5966     issn = "0022-2836",
5967     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5968     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5969     keywords = "AFM",
5970     keywords = "MD simulations",
5971     keywords = "titin",
5972     keywords = "forced unfolding",
5973     keywords = "extracellular matrix",
5974     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5975         been used to investigate the mechanical properties of the
5976         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5977         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5978         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5979         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5980         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5981         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5982         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5983         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5984         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5985         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5986         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5987         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5988         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5989         these different pH values. These results suggest that some
5990         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5991         interactions in determining the mechanical stability of
5992         proteins."
5993 }
5994
5995 @article { nome07,
5996     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
5997     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
5998         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
5999     year = 2007,
6000     month = dec,
6001     day = 26,
6002     journal = PNAS,
6003     volume = 104,
6004     number = 52,
6005     pages = "20799--20804",
6006     issn = "1091-6490",
6007     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
6008     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
6009     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
6010     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
6011         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
6012         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
6013         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
6014         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
6015     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
6016         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
6017         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
6018         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
6019         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
6020         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
6021         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
6022         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
6023         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
6024         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
6025         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
6026         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
6027         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
6028         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
6029         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
6030         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
6031         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
6032         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
6033         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
6034         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
6035         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
6036         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
6037         stability."
6038 }
6039
6040 @book { noy08,
6041     editor = ANoy,
6042     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
6043     year = 2008,
6044     isbn = "978-0-387-49987-1",
6045     publisher = SPRINGER,
6046     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
6047         effect in section 8.4.1."
6048 }
6049
6050 @article { nummela07,
6051     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
6052     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
6053         Unfolding Events}",
6054     year = 2007,
6055     journal = BPJ,
6056     volume = 93,
6057     number = 10,
6058     pages = "3373--3381",
6059     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
6060     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
6061     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
6062     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
6063         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
6064         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
6065         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
6066         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
6067         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
6068         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
6069         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
6070         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
6071         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6072         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6073         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6074         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6075         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6076         For the first relevance, applications are described for simulating the
6077         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6078         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6079         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6080         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6081         under different conditions."
6082 }
6083
6084 @article { oberhauser01,
6085     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6086         JFernandez,
6087     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6088         microscopy",
6089     year = 2001,
6090     journal = PNAS,
6091     volume = 98,
6092     number = 2,
6093     pages = "468--472",
6094     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6095     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6096     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6097     abstract = ""
6098 }
6099
6100 @article { ohler07,
6101     author = BOhler,
6102     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6103         vibrometry",
6104     year = 2007,
6105     journal = RSI,
6106     volume = 78,
6107     number = 6,
6108     pages = 063701,
6109     numpages = 5,
6110     publisher = AIP,
6111     eid = 063701,
6112     doi = "10.1063/1.2743272",
6113     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6114     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6115         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6116     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6117         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6118         Doppler vibrometry.",
6119     project = "Cantilever Calibration"
6120 }
6121
6122 @article { olshansky97,
6123     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6124     title = "Ever since {G}ompertz",
6125     year = 1997,
6126     month = feb,
6127     journal = Demography,
6128     volume = 34,
6129     number = 1,
6130     pages = "1--15",
6131     issn = "0070-3370",
6132     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6133     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6134         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6135     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6136         important observation that a law of geometrical progression pervades
6137         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6138         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6139         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6140         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6141         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6142         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6143         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6144         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6145         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6146         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6147         process of many living organisms during a significant portion of their
6148         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6149         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6150         in light of research on aging that has taken place since then.",
6151     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6152         I'll look into them if I have the time. Available through several
6153         repositories."
6154 }
6155
6156 @article { onuchic96,
6157     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6158         PGWolynes,
6159     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6160         ensemble",
6161     year = 1996,
6162     journal = FoldDes,
6163     volume = 1,
6164     number = 6,
6165     pages = "441--450",
6166     issn = "1359-0278",
6167     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6168     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6169         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6170         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6171         position of the transition state along an appropriate reaction
6172         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6173         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6174         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6175         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6176         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6177         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6178         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6179         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6180         funnel description show that the transition state is not just a single
6181         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6182         configurations that can be described by specific values of one or a few
6183         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6184         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6185         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6186         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6187         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6188         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6189         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6190         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6191         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6192         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6193         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6194         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6195         native contacts will have different degrees of participation. The
6196         agreement between the experimental results and the theoretical
6197         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6198 }
6199
6200 @article { optiz03,
6201     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6202         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6203     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6204         myocardium",
6205     year = 2003,
6206     journal = PNAS,
6207     volume = 100,
6208     number = 22,
6209     pages = "12688--12693",
6210     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6211     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6212     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6213     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6214         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6215         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6216         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6217         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6218         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6219         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6220         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6221         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6222         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6223         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6224         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6225         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6226         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6227         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6228         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6229         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6230         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6231         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6232         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6233         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6234         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6235         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6236         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6237         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6238         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6239         contraction speed of human myocardium during early systolic
6240         shortening."
6241 }
6242
6243 @article { oroudjev02,
6244     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6245         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6246     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6247         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6248     year = 2002,
6249     journal = PNAS,
6250     volume = 99,
6251     number = 90002,
6252     pages = "6460--6465",
6253     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6254     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6255     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6256     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6257         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6258         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6259         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6260         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6261         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6262         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6263         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6264         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6265         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6266         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6267         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6268         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6269         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6270         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6271         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6272         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6273         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6274         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6275         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6276         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6277         features."
6278 }
6279
6280 @article { paci00,
6281     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6282     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6283         importance of topology and energetics",
6284     year = 2000,
6285     journal = PNAS,
6286     volume = 97,
6287     number = 12,
6288     pages = "6521--6526",
6289     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6290     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6291     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6292 }
6293
6294 @article { paci99,
6295     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6296     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6297         biased molecular dynamics simulations",
6298     year = 1999,
6299     month = may,
6300     day = 07,
6301     journal = JMB,
6302     volume = 288,
6303     number = 3,
6304     pages = "441--459",
6305     issn = "0022-2836",
6306     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6307     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6308         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6309     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6310         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6311         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6312         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6313         explain the observed relation between force and extension, it has been
6314         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6315         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6316         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6317         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6318         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6319         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6320         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6321         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6322         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6323         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6324         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6325         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6326         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6327         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6328         potential results are confirmed by constant force unfolding
6329         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6330         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6331         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6332         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6333         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6334         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6335         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6336         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6337         forces found in the simulations are of the order of those observed
6338         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6339         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6340 }
6341
6342 @article { peng08,
6343     author = QPeng #" and "# HLi,
6344     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6345         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6346     year = 2008,
6347     journal = PNAS,
6348     volume = 105,
6349     number = 6,
6350     pages = "1885--1890",
6351     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6352     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6353     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6354     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6355         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6356         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6357         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6358         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6359         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6360         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6361         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6362         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6363         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6364         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6365         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6366         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6367         not follow well defined routes, instead they display variability and
6368         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6369         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6370         and are likely to result from the residual structures present in the
6371         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6372         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6373         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6374         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6375         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6376         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6377         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6378         otherwise difficult to study using traditional methods."
6379 }
6380
6381 @book { press92,
6382     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6383         BFlannery,
6384     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6385     year = 1992,
6386     edition = 2,
6387     publisher = CUP,
6388     address = "New York",
6389     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6390     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6391         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6392     project = "Cantilever Calibration"
6393 }
6394
6395 @article { puchner08,
6396     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6397     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6398     year = 2008,
6399     month = jul,
6400     journal = BPJ,
6401     volume = 95,
6402     number = 1,
6403     pages = "426--434",
6404     issn = "1542-0086",
6405     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6406     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6407     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6408     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6409         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6410         Folding;Proteins",
6411     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6412         important and extremely powerful technique for investigating the
6413         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6414         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6415         recorded in force extension traces. However, because the energy
6416         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6417         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6418         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6419         traces are an inadequate representation despite widespread use
6420         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6421         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6422         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6423         more appropriate variable than extension. By transforming force
6424         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6425         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6426         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6427         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6428         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6429         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6430         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6431         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6432         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6433         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6434         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6435         and titin kinase.",
6436   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6437     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6438     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6439     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6440     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6441     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6442     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6443     are still sound.},
6444 }
6445
6446 @article { raible04,
6447     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6448         FWBartels #" and "# RRos,
6449     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6450         ligand-receptor complexes",
6451     year = 2004,
6452     month = aug,
6453     day = 26,
6454     journal = JBT,
6455     volume = 112,
6456     number = "1-2",
6457     pages = "13--23",
6458     issn = "0168-1656",
6459     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6460     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6461         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6462         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6463         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6464         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6465     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6466         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6467         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6468         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6469         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6470         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6471         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6472         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6473         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6474         explanations."
6475 }
6476
6477 @article { raible06,
6478     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6479         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6480         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6481     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6482         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6483     year = 2006,
6484     month = jun,
6485     day = 01,
6486     journal = BPJ,
6487     volume = 90,
6488     number = 11,
6489     pages = "3851--3864",
6490     issn = "0006-3495",
6491     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6492     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6493     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6494     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6495         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6496     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6497         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6498         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6499         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6500         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6501         between theory and rupture data from several different experiments."
6502 }
6503
6504 @article{ bartels03,
6505   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6506     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6507   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6508     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6509     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6510     spectroscopy investigation.",
6511   journal = JStructBiol,
6512   year = 2003,
6513   month = aug,
6514   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6515     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6516   volume = 143,
6517   number = 2,
6518   pages = "145--152",
6519   keywords = "Base Sequence",
6520   keywords = "Binding Sites",
6521   keywords = "Conserved Sequence",
6522   keywords = "Fungal Proteins",
6523   keywords = "Galactans",
6524   keywords = "Glucans",
6525   keywords = "Kinetics",
6526   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6527   keywords = "Multigene Family",
6528   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6529   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6530   keywords = "Protein Binding",
6531   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6532   keywords = "Trans-Activators",
6533   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6534     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6535     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6536     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6537     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6538     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6539     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6540     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6541     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6542     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6543     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6544     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6545     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6546     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6547     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6548     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6549     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6550     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6551     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6552     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6553     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6554     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6555     these fragments exhibited distinct differences which are
6556     attributed to the molecular binding mechanism.",
6557   ISSN = "1047-8477",
6558   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6559   language = "eng",
6560 }
6561
6562 @article { rief02,
6563     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6564     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6565     year = 2002,
6566     month = mar,
6567     day = 12,
6568     journal = CPC,
6569     volume = 3,
6570     number = 3,
6571     pages = "255--261",
6572     issn = "1439-4235",
6573     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6574     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6575     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6576         Denaturation;Proteins",
6577     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6578         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6579         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6580         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6581         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6582         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6583         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6584         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6585         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6586         precision machines, but we are beginning to understand their working
6587         principles and to simulate and predict their function.",
6588     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6589         detail."
6590 }
6591
6592 @book { rief65,
6593     author = FRief,
6594     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6595     year = 1965,
6596     publisher = McGraw-Hill,
6597     address = "New York",
6598     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6599       15, Sections 6 and 10.",
6600     project = "Cantilever Calibration"
6601 }
6602
6603 @article { rief97a,
6604     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6605         #" and "# HEGaub,
6606     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6607         {AFM}",
6608     year = 1997,
6609     journal = SCI,
6610     volume = 276,
6611     number = 5315,
6612     pages = "1109--1112",
6613     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6614     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6615     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6616     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6617         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6618         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6619         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6620         structure.",
6621     project = "Energy Landscape Roughness"
6622 }
6623
6624 @article { rief97b,
6625     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6626     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6627         Force Microscopy",
6628     year = 1997,
6629     month = feb,
6630     day = 28,
6631     journal = SCI,
6632     volume = 275,
6633     number = 5304,
6634     pages = "1295--1297",
6635     issn = "1095-9203",
6636     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6637     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6638     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6639     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6640         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6641         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6642         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6643         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6644         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6645         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6646         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6647         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6648         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6649         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6650         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6651 }
6652
6653 @article { rief98,
6654     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6655     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6656         Extensibility",
6657     year = 1998,
6658     month = nov,
6659     journal = PRL,
6660     volume = 81,
6661     number = 21,
6662     pages = "4764--4767",
6663     numpages = 3,
6664     publisher = APS,
6665     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6666     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6667     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6668     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6669         simulation."
6670 }
6671
6672 @article { rief99,
6673     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6674     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6675     year = 1999,
6676     month = apr,
6677     journal = NSB,
6678     volume = 6,
6679     number = 4,
6680     pages = "346--349",
6681     issn = "1072-8368",
6682     doi = "10.1038/7582",
6683     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6684     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6685     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6686         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6687         Analysis;Thermodynamics",
6688     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6689         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6690         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6691         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6692         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6693         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6694         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6695         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6696         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6697         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6698         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6699         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6700         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6701         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6702         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6703         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6704 }
6705
6706 @article{ schmitt00,
6707   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6708   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6709     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6710   journal = BPJ,
6711   year = 2000,
6712   month = jun,
6713   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6714     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6715     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6716   volume = 78,
6717   number = 6,
6718   pages = "3275--3285",
6719   keywords = "Chelating Agents",
6720   keywords = "Edetic Acid",
6721   keywords = "Histidine",
6722   keywords = "Metals",
6723   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6724   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6725   keywords = "Peptides",
6726   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6727   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6728     contributed much to our understanding of the molecular forces
6729     involved in various high-affinity receptor-ligand
6730     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6731     is still required. This would open up new possibilities for the
6732     study of biological recognition processes and for the
6733     establishment of high-throughput screening applications. One such
6734     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6735     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6736     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6737     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6738     we have investigated the possibility of using this approach in
6739     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6740     model system, we have determined the binding force for various
6741     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6742     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6743     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6744     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6745     reloading step demonstrated the reversibility of the
6746     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6747     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6748     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6749     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6750     at the single-molecule level.",
6751   ISSN = "0006-3495",
6752   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6753   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6754   language = "eng",
6755 }
6756
6757 @article { roters96,
6758     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6759     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6760         microscopy",
6761     year = 1996,
6762     journal = JP:CM,
6763     volume = 8,
6764     number = 41,
6765     pages = "7561-7577",
6766     doi = "10.1088/0953-8984",
6767     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6768     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6769     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6770         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6771         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6772         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6773         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6774         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6775         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6776         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6777         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6778         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6779         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6780         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6781         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6782         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6783         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6784         covered with a swollen `polymer brush'.",
6785     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6786         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6787     project = "Cantilever Calibration"
6788 }
6789
6790 @article{ gittes98,
6791   author = FGittes #" and "# CFSchmidt,
6792   title = {Thermal noise limitations on micromechanical experiments},
6793   year = 1998,
6794   month = jan,
6795   journal = EBJ,
6796   volume = 27,
6797   number = 1,
6798   pages = {75--81},
6799   doi = {10.1007/s002490050113},
6800   url = {http://dx.doi.org/10.1007/s002490050113},
6801   issn = {0175-7571},
6802   publisher = SPRINGER:V,
6803   keywords = {Key words Thermal noise; Optical tweezers; Atomic force
6804     microscopy; Single molecules; Micromechanics},
6805   language = {English},
6806 }
6807
6808 @article { ryckaert77,
6809     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6810     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6811         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6812     year = 1977,
6813     journal = JCompP,
6814     volume = 23,
6815     number = 3,
6816     pages = "327--341",
6817     issn = "0021-9991",
6818     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6819     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6820     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6821         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6822         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6823         each step of the trajectory despite the approximate character of
6824         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6825         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6826         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6827         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6828         degrees of freedom.",
6829     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6830         Verlet integrator example."
6831 }
6832
6833 @article { sarkar04,
6834     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6835     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6836         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6837     year = 2004,
6838     journal = PNAS,
6839     volume = 101,
6840     number = 35,
6841     pages = "12882--12886",
6842     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6843     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6844     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6845     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6846         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6847         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6848         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6849         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6850         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6851         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6852         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6853         unfolding. The experiments that we report here make an important
6854         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6855         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6856         comparable to that of an atomic force microscope."
6857 }
6858
6859 @article { sato05,
6860     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6861     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6862         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6863     year = 2005,
6864     journal = PNAS,
6865     volume = 102,
6866     number = 50,
6867     pages = "17999--18004",
6868     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6869     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6870     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6871     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6872         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6873         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6874         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6875         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6876         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6877         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6878         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6879         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6880         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6881         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6882         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6883         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6884         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6885 }
6886
6887 @article { schlierf04,
6888     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6889     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6890         force-clamp techniques",
6891     year = 2004,
6892     month = may,
6893     day = 11,
6894     journal = PNAS,
6895     volume = 101,
6896     number = 19,
6897     pages = "7299--7304",
6898     issn = "0027-8424",
6899     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6900     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6901     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6902     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6903     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6904         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6905         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6906         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6907         course of these unfolding events was well described by a single
6908         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6909         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6910         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6911         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6912         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6913         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6914         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6915         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6916         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6917         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6918         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6919         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6920         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6921         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6922 }
6923
6924 @article { schlierf06,
6925     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6926     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6927         shaped energy landscape",
6928     year = 2006,
6929     month = feb,
6930     day = 15,
6931     journal = BPJ,
6932     volume = 90,
6933     number = 4,
6934     pages = "L33--L35",
6935     issn = "0006-3495",
6936     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6937     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6938     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6939     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6940         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6941         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6942         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6943         model assuming a force-independent transition state has been used to
6944         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6945         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6946         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6947         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6948         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6949         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6950         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6951         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6952         beyond the Bell model.",
6953   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6954     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6955     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6956     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6957     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6958        = [\text{deaths}]$.
6959     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6960     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6961     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6962     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6963     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6964     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6965     Schlierf's integral (as written) contains
6966     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6967     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6968     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6969     forms the bulk of the integrand, see
6970     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6971     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6972 }
6973
6974 @article { schwaiger04,
6975     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6976         AANoegel #" and "# MRief,
6977     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6978         protein",
6979     year = 2004,
6980     month = jan,
6981     day = 29,
6982     journal = NSMB,
6983     volume = 11,
6984     number = 1,
6985     pages = "81--85",
6986     issn = "1545-9993",
6987     doi = "10.1038/nsmb705",
6988     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6989     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6990     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6991         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6992         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6993         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6994     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6995         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
6996         and structure. In this study, we used single-molecule force
6997         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
6998         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
6999         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
7000         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
7001         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
7002         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
7003         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
7004         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
7005         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
7006         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
7007         extensible element within the ddFLN rod.",
7008     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
7009         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
7010         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
7011         30\mbox{ pN}$.",
7012     project = "sawtooth simulation"
7013 }
7014
7015 @article { schwaiger05,
7016     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
7017         MRief,
7018     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
7019         revealed by single-molecule mechanical experiments",
7020     year = 2005,
7021     month = jan,
7022     journal = EMBORep,
7023     volume = 6,
7024     number = 1,
7025     pages = "46--51",
7026     issn = "1469-221X",
7027     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
7028     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
7029     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
7030     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
7031         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
7032         Protein Structure, Tertiary",
7033     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
7034         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
7035         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
7036         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
7037         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
7038         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
7039         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
7040         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
7041         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
7042         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
7043         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
7044         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
7045         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
7046         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
7047         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
7048         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
7049         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
7050 }
7051
7052 @article { sharma07,
7053     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
7054         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
7055     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
7056         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
7057     year = 2007,
7058     journal = PNAS,
7059     volume = 104,
7060     number = 22,
7061     pages = "9278--9283",
7062     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
7063     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
7064     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
7065     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
7066         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
7067         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
7068         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
7069         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
7070         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
7071         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
7072         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
7073         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
7074         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
7075         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
7076         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
7077         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
7078         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
7079         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
7080         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
7081         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
7082         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
7083         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
7084         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
7085         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
7086         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
7087         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
7088         biology methods (including de novo design) offer great potential for
7089         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7090         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7091 }
7092
7093 @article { sheng05,
7094     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7095     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7096     collaboration = "",
7097     year = 2005,
7098     journal = JCP,
7099     volume = 123,
7100     number = 9,
7101     pages = 091102,
7102     numpages = 4,
7103     publisher = AIP,
7104     eid = 091102,
7105     doi = "10.1063/1.2046632",
7106     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7107     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7108     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7109     project = "sawtooth simulation"
7110 }
7111
7112 @article { shillcock98,
7113     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7114     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7115     year = 1998,
7116     month = "Jun",
7117     journal = PR:E,
7118     volume = 57,
7119     number = 6,
7120     pages = "7301--7304",
7121     numpages = 3,
7122     publisher = APS,
7123     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7124     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7125     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7126     project = "sawtooth simulation"
7127 }
7128
7129 @article { sims09,
7130     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7131     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7132         ({FFP}) and optimal resolutions",
7133     year = 2009,
7134     month = feb,
7135     day = 24,
7136     journal = PNAS,
7137     volume = 106,
7138     number = 8,
7139     pages = "2677--2682",
7140     issn = "1091-6490",
7141     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7142     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7143     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7144     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7145     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7146         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7147         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7148         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7149         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7150         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7151         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7152         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7153         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7154         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7155         show how the optimal resolution range can be determined with English
7156         books which have been transformed into long character strings by
7157         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7158         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7159         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7160         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7161         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7162         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7163         are all very similar. The topology agrees with the established
7164         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7165         level of phylogenic signal as do coding regions."
7166 }
7167
7168 @article { smith92,
7169     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7170     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7171         molecules by using magnetic beads",
7172     year = 1992,
7173     month = nov,
7174     day = 13,
7175     journal = SCI,
7176     volume = 258,
7177     number = 5085,
7178     pages = "1122--1126",
7179     issn = "0036-8075",
7180     doi = "10.1126/science.1439819",
7181     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7182     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7183     keywords = "Chemistry,
7184         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7185         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7186     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7187         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7188         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7189         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7190         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7191         molecules at three different salt concentrations with forces between
7192         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7193         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7194         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7195         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7196         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7197         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7198         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7199         natural curvature in DNA."
7200 }
7201
7202 @article { smith96,
7203     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7204     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7205         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7206     year = 1996,
7207     month = feb,
7208     day = 09,
7209     journal = SCI,
7210     volume = 271,
7211     number = 5250,
7212     pages = "795--799",
7213     issn = "0036-8075",
7214     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7215         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7216         Concentration;Thermodynamics",
7217     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7218         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7219         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7220         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7221         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7222         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7223         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7224         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7225         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7226         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7227         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7228         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7229         DNA recombination."
7230 }
7231
7232 @article { socci96,
7233     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7234     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7235         funnels",
7236     collaboration = "",
7237     year = 1996,
7238     journal = JCP,
7239     volume = 104,
7240     number = 15,
7241     pages = "5860--5868",
7242     publisher = AIP,
7243     doi = "10.1063/1.471317",
7244     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7245     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7246     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7247         FREE ENERGY",
7248     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7249         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7250         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7251         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7252         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7253         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7254         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7255         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7256     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7257         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7258         graph theory thrown in for good measure."
7259 }
7260
7261 @article { socci99,
7262     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7263     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7264     year = 1999,
7265     month = mar,
7266     day = 02,
7267     journal = PNAS,
7268     volume = 96,
7269     number = 5,
7270     pages = "2031--2035",
7271     issn = "0027-8424",
7272     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7273         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7274         Denaturation;Protein Folding",
7275     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7276         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7277         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7278         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7279         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7280         folding."
7281 }
7282
7283 @article { staple08,
7284     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7285     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7286         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7287     year = 2008,
7288     month = dec,
7289     day = 12,
7290     journal = PRL,
7291     volume = 101,
7292     number = 24,
7293     pages = 248301,
7294     issn = "0031-9007",
7295     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7296     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7297     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7298         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7299         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7300     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7301         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7302         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7303         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7304         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7305         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7306         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7307         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7308         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7309         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7310         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7311         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7312 }
7313
7314 @article { stark01,
7315     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7316     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7317         force microscopy.",
7318     year = 2001,
7319     month = jan,
7320     journal = UltraMic,
7321     volume = 86,
7322     number = "1--2",
7323     pages = "207--215",
7324     issn = "0304-3991",
7325     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7326     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7327         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7328         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7329         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7330         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7331         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7332         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7333         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7334         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7335         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7336         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7337         cantilevers.",
7338     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7339     project = "Cantilever Calibration"
7340 }
7341
7342 @article { strick96,
7343     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7344         ABensimon #" and "# VCroquette,
7345     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7346     year = 1996,
7347     month = mar,
7348     day = 29,
7349     journal = SCI,
7350     volume = 271,
7351     number = 5257,
7352     pages = "1835--1837",
7353     issn = "0036-8075",
7354     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7355         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7356     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7357         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7358         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7359         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7360         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7361         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7362         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7363         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7364         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7365         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7366         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7367         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7368         relevant for DNA transcription and replication."
7369 }
7370
7371 @article { strunz99,
7372     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7373         HJGuntherodt,
7374     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7375     year = 1999,
7376     journal = PNAS,
7377     volume = 96,
7378     number = 20,
7379     pages = "11277--11282",
7380     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7381     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7382     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7383 }
7384
7385 @article { szabo80,
7386     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7387     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7388     collaboration = "",
7389     year = 1980,
7390     journal = JCP,
7391     volume = 72,
7392     number = 8,
7393     pages = "4350--4357",
7394     publisher = AIP,
7395     doi = "10.1063/1.439715",
7396     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7397     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7398         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7399 }
7400
7401 @article { talaga00,
7402     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7403         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7404     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7405         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7406     year = 2000,
7407     journal = PNAS,
7408     volume = 97,
7409     number = 24,
7410     pages = "13021--13026",
7411     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7412     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7413     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7414 }
7415
7416 @article { thirumalai05,
7417     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7418     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7419     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7420         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7421         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7422     year = 2005,
7423     journal = Biochem,
7424     volume = 44,
7425     number = 13,
7426     pages = "4957--4970",
7427     issn = "0006-2960",
7428     url =
7429         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7430     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7431         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7432         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7433         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7434         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7435         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7436         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7437         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7438         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7439         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7440         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7441         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7442         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7443         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7444         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7445         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7446         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7447         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7448         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7449         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7450         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7451         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7452         proteins solve their folding problems.",
7453     note = "unfolding-refolding"
7454 }
7455
7456 @book { thornton04,
7457     author = SThornton #" and "# JMarion,
7458     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7459     year = 2004,
7460     edition = 5,
7461     isbn = "0-534-40896-6",
7462     publisher = BrooksCole,
7463     address = "Belmont, CA"
7464 }
7465
7466 @article { tlusty98,
7467     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7468     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7469     year = 1998,
7470     month = aug,
7471     journal = PRL,
7472     volume = 81,
7473     number = 8,
7474     pages = "1738--1741",
7475     numpages = 3,
7476     publisher = APS,
7477     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7478     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7479     note = "also at
7480       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7481       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7482       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7483       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7484       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7485       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7486       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7487       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7488     project = "Cantilever Calibration"
7489 }
7490
7491 @article { tshiprut08,
7492     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7493     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7494         pulling device matters",
7495     year = 2008,
7496     month = sep,
7497     day = 15,
7498     journal = BPJ,
7499     volume = 95,
7500     number = 6,
7501     pages = "L42--L44",
7502     issn = "1542-0086",
7503     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7504     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7505     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7506         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7507         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7508         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7509         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7510         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7511         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7512         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7513         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7514         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7515         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7516         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7517         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7518         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7519         loading rates where rebinding is negligible.",
7520     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7521         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7522         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7523         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7524         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7525 }
7526
7527 @article { uniprot10,
7528     author = UniProtConsort,
7529     key = "uniprot10",
7530     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7531     year = 2010,
7532     month = jan,
7533     day = 20,
7534     journal = NAR,
7535     volume = 38,
7536     number = "Database issue",
7537     pages = "D142--D148",
7538     issn = "1362-4962",
7539     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7540     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7541     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7542         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7543         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7544         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7545     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7546         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7547         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7548         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7549         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7550         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7551         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7552         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7553         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7554         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7555         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7556         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7557         download at http://www.uniprot.org."
7558 }
7559
7560 @misc { uniprot:STRAV,
7561     key = "uniprot:STRAV",
7562     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7563 }
7564
7565 @book { vanKampen07,
7566     author = NGvanKampen,
7567     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7568     year = 2007,
7569     edition = 3,
7570     publisher = E:NHPL,
7571     address = "Amsterdam",
7572     note = "",
7573     project = "sawtooth simulation"
7574 }
7575
7576 @article { venter01,
7577     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7578         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7579         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7580         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7581         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7582         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7583         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7584         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7585         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7586         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7587         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7588         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7589         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7590         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7591         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7592         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7593         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7594         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7595         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7596         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7597         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7598         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7599         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7600         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7601         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7602         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7603         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7604         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7605         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7606         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7607         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7608         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7609         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7610         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7611         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7612         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7613         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7614         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7615         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7616         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7617         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7618         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7619         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7620         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7621         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7622         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7623         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7624         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7625         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7626         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7627         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7628         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7629         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7630         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7631         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7632         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7633         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7634         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7635         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7636         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7637         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7638         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7639         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7640         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7641         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7642         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7643         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7644         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7645         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7646         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7647         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7648     title = "The sequence of the human genome.",
7649     year = 2001,
7650     month = "Feb",
7651     day = 16,
7652     journal = SCI,
7653     volume = 291,
7654     number = 5507,
7655     pages = "1304--1351",
7656     issn = "0036-8075",
7657     doi = "10.1126/science.1058040",
7658     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7659     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7660     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7661         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7662         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7663         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7664         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7665         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7666         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7667         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7668         Specificity",
7669     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7670         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7671         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7672         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7673         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7674         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7675         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7676         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7677         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7678         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7679         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7680         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7681         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7682         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7683         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7684         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7685         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7686         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7687         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7688         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7689         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7690         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7691         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7692         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7693         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7694         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7695         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7696         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7697         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7698         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7699         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7700         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7701         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7702         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7703         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7704         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7705         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7706         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7707         consequences remains an open challenge."
7708 }
7709
7710 @article { verdier70,
7711     author = PHVerdier,
7712     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7713     collaboration = "",
7714     year = 1970,
7715     journal = JCP,
7716     volume = 52,
7717     number = 11,
7718     pages = "5512--5517",
7719     publisher = AIP,
7720     doi = "10.1063/1.1672818",
7721     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7722 }
7723
7724 @article { walther07,
7725     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7726         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7727     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7728         with force spectroscopy",
7729     year = 2007,
7730     journal = PNAS,
7731     volume = 104,
7732     number = 19,
7733     pages = "7916--7921",
7734     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7735     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7736     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7737     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7738         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7739         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7740         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7741         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7742         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7743         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7744         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7745         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7746         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7747         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7748         the different driving forces in protein folding."
7749 }
7750
7751 @mastersthesis{ lee05,
7752   author = SLee,
7753   title = {Chemical Functionalization of AFM Cantilevers},
7754   school = MIT,
7755   year = 2005,
7756   month = sep,
7757   url = {http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/34205},
7758   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) has been a powerful
7759     instrument that provides nanoscale imaging of surface features,
7760     mainly of rigid metal or ceramic surfaces that can be insulators
7761     as well as conductors. Since it has been demonstrated that AFM
7762     could be used in aqueous environment such as in water or various
7763     buffers from which physiological condition can be maintained, the
7764     scope of the application of this imaging technique has been
7765     expanded to soft biological materials. In addition, the main usage
7766     of AFM has been to image the material and provide the shape of
7767     surface, which has also been diversified to molecular-recognition
7768     imaging - functional force imaging through force spectroscopy and
7769     modification of AFM cantilevers. By immobilizing of certain
7770     molecules at the end of AFM cantilever, specific molecules or
7771     functionalities can be detected by the combination of intrinsic
7772     feature of AFM and chemical modification technique of AFM
7773     cantilever. The surface molecule that is complementary to the
7774     molecule at the end of AFM probe can be investigated via
7775     specificity of molecule-molecule interaction.(cont.) Thus, this
7776     AFM cantilever chemistry, or chemical functionalization of AFM
7777     cantilever for the purpose of chemomechanical surface
7778     characterization, can be considered as an infinite source of
7779     applications important to understanding biological materials and
7780     material interactions. This thesis is mainly focused on three
7781     parts: (1) AFM cantilever chemistry that introduces specific
7782     protocols in details such as adsorption method, gold chemistry,
7783     and silicon nitride cantilever modification; (2) validation of
7784     cantilever chemistry such as X-ray photoelectron spectroscopy
7785     (XPS), AFM blocking experiment, and fluorescence microscopy,
7786     through which various AFM cantilever chemistry is verified; and
7787     (3) application of cantilever chemistry, especially toward the
7788     potential of force spectroscopy and the imaging of biological
7789     material surfaces.},
7790   language = {eng},
7791   note = {Binding proteins to gold-coated cantilevers via EDC (among
7792     other things in this thesis.},
7793 }
7794
7795 @article { walton08,
7796     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7797     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7798         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7799     year = 2008,
7800     month = apr,
7801     day = 01,
7802     journal = BPJ,
7803     volume = 94,
7804     number = 7,
7805     pages = "2621--2630",
7806     issn = "1542-0086",
7807     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7808     keywords = "Biotin;Computer
7809         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7810         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7811         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7812     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7813         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7814         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7815         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7816         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7817         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7818         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7819         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7820         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7821         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7822         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7823         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7824         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7825         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7826         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7827         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7828         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7829         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7830         initial atomic positions among energetically and structurally
7831         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7832         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7833         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7834         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7835         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7836         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7837         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7838         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7839     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7840 }
7841
7842 @article { walton86,
7843     author = AJWalton,
7844     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7845         resolution limit",
7846     year = 1986,
7847     journal = EJP,
7848     volume = 7,
7849     number = 1,
7850     pages = "62--63",
7851     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7852 }
7853
7854 @article { watanabe05,
7855     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7856     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7857         processes: a review",
7858     year = 2005,
7859     journal = JP:CM,
7860     volume = 17,
7861     number = 19,
7862     pages = "R607--R636",
7863     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7864     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7865     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7866     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7867         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7868         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7869         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7870         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7871         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7872         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7873         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7874         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7875         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7876         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7877         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7878         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7879         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7880         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7881         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7882         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7883         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7884         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7885         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7886         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7887         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7888         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7889         (Rouse and reptation mechanisms).",
7890     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7891 }
7892
7893 @article { wiita06,
7894     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7895     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7896         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7897     year = 2006,
7898     journal = PNAS,
7899     volume = 103,
7900     number = 19,
7901     pages = "7222--7227",
7902     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7903     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7904     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7905     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7906         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7907         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7908         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7909         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7910         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7911         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7912         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7913         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7914         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7915         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7916         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7917         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7918         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7919         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7920         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7921         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7922         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7923         bond lengthening will be force-dependent."
7924 }
7925
7926 @article { wilcox05,
7927     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7928         AMatouschek,
7929     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7930     year = 2005,
7931     journal = PNAS,
7932     volume = 102,
7933     number = 43,
7934     pages = "15435--15440",
7935     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7936     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7937     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7938     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7939         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7940         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7941         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7942         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7943         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7944         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7945         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7946         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7947         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7948         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7949         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7950         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7951         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7952         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7953         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7954         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7955         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7956         as by the properties of the targeting sequence."
7957 }
7958
7959 @article { wolfsberg01,
7960     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7961     title = "Guide to the draft human genome.",
7962     year = 2001,
7963     month = feb,
7964     day = 15,
7965     journal = NAT,
7966     volume = 409,
7967     number = 6822,
7968     pages = "824--826",
7969     issn = "0028-0836",
7970     doi = "10.1038/35057000",
7971     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7972     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7973     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7974         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7975         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7976     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7977         function and evolution of the human genome. These include examining the
7978         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7979         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7980         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7981         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7982         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7983         to weave together these disparate types of data to produce the
7984         information infrastructure needed to support the next generation of
7985         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7986         sources of information about the human genome and how modern
7987         information technology, in particular the internet, allows us to link
7988         them together."
7989 }
7990
7991 @article { wu04,
7992     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7993     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7994         least squares method",
7995     year = 2004,
7996     month = oct,
7997     day = 25,
7998     journal = AMC,
7999     volume = 158,
8000     number = 1,
8001     pages = "133--147",
8002     issn = "0096-3003",
8003     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
8004     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
8005     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
8006         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
8007     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
8008         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
8009         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
8010         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
8011         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
8012         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
8013         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
8014         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
8015         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
8016         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
8017         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
8018         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
8019 }
8020
8021 @article { yang00,
8022     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
8023         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
8024         and "# CBustamante,
8025     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
8026         lysozyme",
8027     year = 2000,
8028     journal = PNAS,
8029     volume = 97,
8030     number = 1,
8031     pages = "139--144",
8032     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
8033     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
8034     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
8035 }
8036
8037 @article { yang06,
8038     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
8039     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
8040         the atomic force microscope",
8041     collaboration = "",
8042     year = 2006,
8043     journal = RSI,
8044     volume = 77,
8045     number = 6,
8046     pages = 063701,
8047     numpages = 5,
8048     publisher = AIP,
8049     eid = 063701,
8050     doi = "10.1063/1.2204580",
8051     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
8052     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
8053         heat sinks",
8054     note = "Introduces our temperature control system",
8055     project = "Energy Landscape Roughness"
8056 }
8057
8058 @article { yu06,
8059     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
8060     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
8061     year = 2006,
8062     journal = PNAS,
8063     volume = 103,
8064     number = 46,
8065     pages = "17331--17336",
8066     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
8067     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
8068     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
8069     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
8070         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
8071         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
8072         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
8073         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
8074         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
8075         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
8076         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
8077         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
8078         integrations, because telomeres in different cells are elongated
8079         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
8080         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
8081         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
8082         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
8083         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
8084         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
8085         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
8086         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
8087         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
8088         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
8089         species."
8090 }
8091
8092 @article { zhao06,
8093     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
8094         NScherer #" and "# WHoff,
8095     title = "Single-molecule detection of structural changes during
8096         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
8097     year = 2006,
8098     journal = PNAS,
8099     volume = 103,
8100     number = 31,
8101     pages = "11561--11566",
8102     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
8103     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
8104     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
8105     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
8106         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
8107         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
8108         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
8109         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
8110         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
8111         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
8112         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
8113         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
8114         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
8115         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
8116         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
8117         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
8118         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
8119         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
8120         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
8121         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
8122         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
8123         addition, the results have profound implications for the molecular
8124         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
8125         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
8126 }
8127
8128 @article { zhuang06,
8129     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
8130     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
8131         folding investigation",
8132     year = 2006,
8133     journal = PNAS,
8134     volume = 103,
8135     number = 50,
8136     pages = "18934--18938",
8137     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8138     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8139     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8140     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8141         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8142         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8143         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8144         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8145         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8146         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8147         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8148         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8149         structures indistinguishable by NMR."
8150 }
8151
8152 @article { zinober02,
8153     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8154         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8155     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8156         and the supramolecular scaffold",
8157     year = 2002,
8158     month = dec,
8159     journal = PS,
8160     volume = 11,
8161     number = 12,
8162     pages = "2759--2765",
8163     issn = "0961-8368",
8164     doi = "10.1110/ps.0224602",
8165     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8166     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8167     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8168         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8169     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8170         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8171         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8172         the basis of competition between two effects, that of the changing
8173         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8174         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8175         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8176         verify these observations. The results are confirmed using an
8177         analytical model based on transition state theory. The model and
8178         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8179         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8180         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8181         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8182         proteins have important consequences for our understanding of natural
8183         proteins that have evolved to withstand force.",
8184     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8185         unfolding force.",
8186     project = "sawtooth simulation"
8187 }
8188
8189 @article { zwanzig92,
8190     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8191     title = "Levinthal's paradox.",
8192     year = 1992,
8193     month = jan,
8194     day = 01,
8195     journal = PNAS,
8196     volume = 89,
8197     number = 1,
8198     pages = "20--22",
8199     issn = "0027-8424",
8200     eprint =
8201         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8202         df",
8203     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8204     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8205     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8206         a protein by a random search among all possible configurations can take
8207         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8208         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8209         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8210         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8211         to a biologically significant size."
8212 }
8213
8214 @article { hong10,
8215   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8216                  #" and "# GYang,
8217   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8218                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8219                  probes.",
8220   journal =      BIOSENSE,
8221   year =         2010,
8222   month =        oct,
8223   day =          15,
8224   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8225                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8226                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8227                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8228                  130024, PR China.",
8229   volume =       26,
8230   number =       2,
8231   pages =        "918--922",
8232   keywords =     "Biosensing Techniques",
8233   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8234   keywords =     "Equipment Design",
8235   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8236   keywords =     "Immunoassay",
8237   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8238   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8239   keywords =     "Zinc Oxide",
8240   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8241                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8242                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8243                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8244                  rapidly be separated and purified with a commercial
8245                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8246                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8247                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8248                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8249                  High specificity and selectivity of the assay were
8250                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8251                  and the boundary layer effects had a great influence on
8252                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8253                  probes using an external magnetic field can enhance the
8254                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8255                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8256                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8257                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8258                  semiconductor shows significant value for potential
8259                  applications in biomedicine, food safety, and
8260                  environmental defence.",
8261   ISSN =         "1873-4235",
8262   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8263   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8264   language =     "eng",
8265 }
8266
8267 @article { zhao10,
8268   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8269                  HFJi #" and "# JXi,
8270   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8271                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8272   journal =      BIOTECH,
8273   year =         2010,
8274   month =        sep,
8275   day =          01,
8276   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8277                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8278   volume =       107,
8279   number =       1,
8280   pages =        "190--194",
8281   keywords =     "Cellulose",
8282   keywords =     "Computer Systems",
8283   keywords =     "Equipment Design",
8284   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8285   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8286   keywords =     "Molecular Conformation",
8287   keywords =     "Nanotechnology",
8288   keywords =     "Transducers",
8289   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8290                  researchers from achieving the molecular-level
8291                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8292                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8293                  the crystal structure on the surface region of
8294                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8295                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8296                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8297                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8298                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8299                  analyze and understand these steps is instrumental in
8300                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8301                  cellulase. In this communication, we report an
8302                  innovative application of the microcantilever technique
8303                  for a real-time assessment of the morphological change
8304                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8305                  This sensitive nanomechanical approach to define
8306                  changes in surface structure of cellulose has the
8307                  potential to permit a real-time assessment of the
8308                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8309                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8310                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8311                  hydrolysis of cellulose.",
8312   ISSN =         "1097-0290",
8313   doi =          "10.1002/bit.22754",
8314   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8315   language =     "eng",
8316 }
8317
8318 @article { liu10,
8319   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8320   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8321                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8322                  force microscope.",
8323   journal =      RSI,
8324   year =         2010,
8325   month =        jun,
8326   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8327                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8328   volume =       81,
8329   number =       6,
8330   pages =        "063703",
8331   keywords =     "Algorithms",
8332   keywords =     "Artifacts",
8333   keywords =     "Macromolecular Substances",
8334   keywords =     "Mechanical Processes",
8335   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8336   keywords =     "Models, Theoretical",
8337   keywords =     "Motion",
8338   keywords =     "Protein Folding",
8339   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8340   keywords =     "Viscosity",
8341   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8342                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8343                  manipulation experiments using the atomic force
8344                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8345                  force in these experiments because of its motion
8346                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8347                  superimposes onto the force generated by the
8348                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8349                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8350                  the motions of the cantilever and the liquid in
8351                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8352                  a novel model to treat the viscous drag on the
8353                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8354                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8355                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8356                  force was measured under both conditions and the
8357                  results were used to correct the viscous drag induced
8358                  errors from the experimental data. The method will be
8359                  useful for many other cantilever based techniques,
8360                  especially when high viscosity and high cantilever
8361                  speed are involved.",
8362   ISSN =         "1089-7623",
8363   doi =          "10.1063/1.3436646",
8364   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8365   language =     "eng",
8366 }
8367
8368 @phdthesis { roman12,
8369   author = MRoman,
8370   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8371     forces of proteins",
8372   school = Drexel,
8373   year = 2012,
8374   month = may,
8375   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8376   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8377   keywords = "Physics",
8378   keywords = "Biophysics",
8379   keywords = "Protein folding",
8380   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8381     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8382     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8383     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8384     much is already known about molecular crowding, it is not well
8385     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8386     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8387     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8388     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8389     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8390     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8391     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8392     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8393     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8394     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8395     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8396     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8397     increased when a high concentration of crowder molecules were
8398     added to the buffer solution and that the maximum force required
8399     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8400     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8401     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8402     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8403     also affected. These effects were most notable when the size of
8404     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8405     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8406     change when crowders were added to the solution. The effect of
8407     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8408     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8409     which was completely convincing at describing the results. It can
8410     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8411     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8412     experimental data.",
8413   language = "eng",
8414 }
8415
8416 @article { measey09,
8417   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8418                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8419   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8420                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8421                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8422   journal =      JACS,
8423   year =         2009,
8424   month =        dec,
8425   day =          30,
8426   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8427                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8428                  USA.",
8429   volume =       131,
8430   number =       51,
8431   pages =        "18218--18219",
8432   keywords =     "Amyloid",
8433   keywords =     "Circular Dichroism",
8434   keywords =     "Dimerization",
8435   keywords =     "Oligopeptides",
8436   keywords =     "Peptides",
8437   keywords =     "Protein Conformation",
8438   keywords =     "Tyrosine",
8439   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8440                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8441                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8442                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8443                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8444                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8445                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8446                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8447                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8448                  fibril solution shows CD in the region associated with
8449                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8450                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8451                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8452                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8453                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8454                  peptide. It is speculated that interactions between the
8455                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8456                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8457                  interactions) are responsible for the stabilization of
8458                  the resulting fibrils. These results offer
8459                  considerations and insight regarding the de novo design
8460                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8461                  biotechnological applications and highlight the
8462                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8463                  formation.",
8464   ISSN =         "1520-5126",
8465   doi =          "10.1021/ja908324m",
8466   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8467   language =     "eng",
8468 }
8469
8470 @article { shan09,
8471   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8472                  #" and "# GYang,
8473   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8474                  Raman scattering for protein detection.",
8475   journal =      JPC:B,
8476   year =         2009,
8477   month =        feb,
8478   day =          05,
8479   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8480                  Materials Research, Northeast Normal University,
8481                  Changchun 130024, P. R. China.",
8482   volume =       113,
8483   number =       5,
8484   pages =        "1468--1472",
8485   keywords =     "Animals",
8486   keywords =     "Gold",
8487   keywords =     "Humans",
8488   keywords =     "Immunoglobulin G",
8489   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8490   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8491   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8492   keywords =     "Zinc Oxide",
8493   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8494                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8495                  A probe for the target protein was constructed by
8496                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8497                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8498                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8499                  first antibody, which could be specifically recognized
8500                  by target protein, was attached to a solid silicon
8501                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8502                  recognize and bind to the complex of the target protein
8503                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8504                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8505                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8506   ISSN =         "1520-6106",
8507   doi =          "10.1021/jp8046032",
8508   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8509   language =     "eng",
8510 }
8511
8512 @article { yuan08,
8513   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8514                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8515                  GYang,
8516   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8517                  mechanical stability of protein molecules.",
8518   journal =      PS,
8519   year =         2008,
8520   month =        dec,
8521   day =          09,
8522   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8523                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8524   volume =       17,
8525   number =       12,
8526   pages =        "2156--2166",
8527   keywords =     "Circular Dichroism",
8528   keywords =     "Dextrans",
8529   keywords =     "Kinetics",
8530   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8531   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8532   keywords =     "Protein Folding",
8533   keywords =     "Protein Stability",
8534   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8535   keywords =     "Thermodynamics",
8536   keywords =     "Ubiquitin",
8537   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8538                  cellular environments, can significantly affect the
8539                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8540                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8541                  (AFM) was used to investigate the effects of
8542                  macromolecular crowding on the forces required to
8543                  unfold individual protein molecules. It was found that
8544                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8545                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8546                  molecules. The average unfolding force increased from
8547                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8548                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8549                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8550                  effects of macromolecular crowding on the native and
8551                  transition states of the protein molecule by applying
8552                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8553                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8554                  force. The experimental results and interpretation
8555                  presented could have wide implications for the many
8556                  proteins that experience mechanical stresses and
8557                  perform mechanical functions in the crowded environment
8558                  of the cell.",
8559   ISSN =         "1469-896X",
8560   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8561   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8562   language =     "eng",
8563 }
8564
8565 @article { liu08,
8566   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8567                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8568   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8569                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8570                  scattering.",
8571   journal =      JPC:B,
8572   year =         2008,
8573   month =        may,
8574   day =          22,
8575   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8576                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8577                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8578                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8579   volume =       112,
8580   number =       20,
8581   pages =        "6484--6489",
8582   keywords =     "Base Sequence",
8583   keywords =     "DNA",
8584   keywords =     "Gold",
8585   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8586   keywords =     "Nanocomposites",
8587   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8588   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8589   keywords =     "Zinc Oxide",
8590   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8591                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8592                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8593                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8594                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8595                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8596                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8597                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8598                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8599                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8600                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8601                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8602                  detection limit is at least 1 fM.",
8603   ISSN =         "1520-6106",
8604   doi =          "10.1021/jp710399d",
8605   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8606   language =     "eng",
8607 }
8608
8609 @article { guo08,
8610   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8611                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8612                  QLu #" and "# YWei,
8613   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8614                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8615   journal =      CHEM,
8616   year =         2008,
8617   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8618                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8619   volume =       14,
8620   number =       9,
8621   pages =        "2909--2917",
8622   keywords =     "Aniline Compounds",
8623   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8624   keywords =     "Electrochemistry",
8625   keywords =     "Hydrolysis",
8626   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8627   keywords =     "Molecular Structure",
8628   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8629   keywords =     "Particle Size",
8630   keywords =     "Porosity",
8631   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8632   keywords =     "Surface Properties",
8633   keywords =     "Thermogravimetry",
8634   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8635   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8636                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8637                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8638                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8639                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8640                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8641                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8642                  source in the co-condensation with tetraethyl
8643                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8644                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8645                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8646                  the structure-directing template and acetone as the
8647                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8648                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8649                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8650                  The resultant mesoporous organosilica were
8651                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8652                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8653                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8654                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8655                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8656                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8657                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8658                  with increasing loading of organic bridges, the
8659                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8660                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8661                  electroactivities for samples with higher concentration
8662                  of the incorporated TSU units.",
8663   ISSN =         "0947-6539",
8664   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8665   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8666   language =     "eng",
8667 }
8668
8669 @article { li07,
8670   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8671   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8672                  vapor deposition.",
8673   journal =      LANG,
8674   year =         2007,
8675   month =        jul,
8676   day =          31,
8677   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8678                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8679                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8680   volume =       23,
8681   number =       16,
8682   pages =        "8522--8525",
8683   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8684   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8685   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8686   keywords =     "Polymers",
8687   keywords =     "Surface Properties",
8688   keywords =     "Volatilization",
8689   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8690                  to study the chain folding behavior of polymer single
8691                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8692                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8693                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8694                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8695                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8696                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8697                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8698                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8699                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8700                  force microscopy were used to study the nanoscale
8701                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8702                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8703                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8704                  that this unique method offers a facile means to
8705                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8706   ISSN =         "0743-7463",
8707   doi =          "10.1021/la700480z",
8708   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8709   language =     "eng",
8710 }
8711
8712 @article { su06,
8713   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8714   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8715                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8716                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8717   journal =      FEBS,
8718   year =         2006,
8719   month =        jul,
8720   day =          24,
8721   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8722                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8723   volume =       580,
8724   number =       17,
8725   pages =        "4136--4142",
8726   keywords =     "Acetylcysteine",
8727   keywords =     "Animals",
8728   keywords =     "DNA Damage",
8729   keywords =     "Humans",
8730   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8731   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8732   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8733   keywords =     "Plasmids",
8734   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8735                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8736                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8737                  Those radicals are known to induce various lesions in
8738                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8739                  These lesions have been implicated in a variety of
8740                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8741                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8742                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8743                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8744                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8745                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8746                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8747                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8748                  radicals, indicating the development of double-strand
8749                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8750                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8751                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8752                  conditions of the experiments, NAC was found to
8753                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8754   ISSN =         "0014-5793",
8755   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8756   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8757   language =     "eng",
8758 }
8759
8760 @article { lli06,
8761   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8762                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8763                  JSpanier #" and "# CYLi,
8764   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8765                  using physical vapor deposition.",
8766   journal =      NANO,
8767   year =         2006,
8768   month =        may,
8769   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8770                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8771                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8772   volume =       6,
8773   number =       5,
8774   pages =        "1007--1012",
8775   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8776   keywords =     "Nanotechnology",
8777   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8778   keywords =     "Polyethylenes",
8779   keywords =     "Volatilization",
8780   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8781                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8782                  scientific and technological points of view. In this
8783                  letter, we report using a facile physical vapor
8784                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8785                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8786                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8787                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8788                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8789                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8790                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8791                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8792                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8793                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8794                  thin layer of PE, was captured successfully by
8795                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8796                  substrate, and was observed using high-resolution
8797                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8798                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8799                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8800                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8801                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8802                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8803                  nanodevice applications.",
8804   ISSN =         "1530-6984",
8805   doi =          "10.1021/nl060276q",
8806   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8807   language =     "eng",
8808 }
8809
8810 @article{ kuhn05,
8811   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8812   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8813     single-molecule force spectroscopy data.},
8814   year = 2005,
8815   month = may,
8816   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8817              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8818   journal = JMicro,
8819   volume = 218,
8820   number = 2,
8821   pages = {125--132},
8822   ISSN = {0022-2720},
8823   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8824   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8825   language = {eng},
8826   keywords = {Algorithms},
8827   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8828   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8829   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8830   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8831   keywords = {Protein Folding},
8832   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8833   keywords = {Software},
8834   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8835     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8836     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8837     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8838     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8839     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8840     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8841     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8842     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8843     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8844     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8845     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8846     software and algorithms to analyse large numbers of force
8847     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8848     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8849     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8850     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8851     our software by analysing force spectra that were recorded by
8852     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8853     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8854     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8855     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8856     software is based on the programming language C++, the GNU
8857     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8858     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8859   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8860 }
8861
8862 @article{ janovjak05,
8863   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8864   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8865     force measurements.},
8866   year = 2005,
8867   month = feb,
8868   day = 15,
8869   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8870              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8871   journal = EBJ,
8872   volume = 34,
8873   number = 1,
8874   pages = {91--96},
8875   issn = {0175-7571},
8876   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8877   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8878   language = {eng},
8879   keywords = {Algorithms},
8880   keywords = {Computer Simulation},
8881   keywords = {Elasticity},
8882   keywords = {Microfluidics},
8883   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8884   keywords = {Models, Chemical},
8885   keywords = {Models, Molecular},
8886   keywords = {Physical Stimulation},
8887   keywords = {Protein Binding},
8888   keywords = {Proteins},
8889   keywords = {Stress, Mechanical},
8890   keywords = {Viscosity},
8891   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8892     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8893     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8894     the dynamic strength of the system is probed at different force
8895     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8896     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8897     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8898     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8899     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8900     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8901     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8902     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8903     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8904     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8905     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8906     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8907     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8908     pulling speed.},
8909 }
8910
8911 @article{ sandal08,
8912   author = MSandal #" and "# FValle #" and "# ITessari #" and "#
8913     SMammi #" and "# EBergantino #" and "# FMusiani #" and "#
8914     MBrucale #" and "# LBubacco #" and "# BSamori,
8915   title = {Conformational Equilibria in Monomeric $\alpha$-Synuclein
8916     at the Single-Molecule Level},
8917   year = 2008,
8918   month = jan,
8919   address = {Department of Biochemistry G. Moruzzi,
8920              University of Bologna, Bologna, Italy.},
8921   journal = PLOS:BIO,
8922   volume = 6,
8923   number = 1,
8924   pages = {e6},
8925   issn = {1545-7885},
8926   doi = {10.1371/journal.pbio.0060006},
8927   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18198943},
8928   language = {eng},
8929   keywords = {Buffers},
8930   keywords = {Circular Dichroism},
8931   keywords = {Copper},
8932   keywords = {Entropy},
8933   keywords = {Models, Molecular},
8934   keywords = {Molecular Sequence Data},
8935   keywords = {Mutation},
8936   keywords = {Protein Structure, Secondary},
8937   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
8938   keywords = {alpha-Synuclein},
8939   abstract = {Human $\alpha$-Synuclein ($\alpha$Syn) is a natively
8940     unfolded protein whose aggregation into amyloid fibrils is
8941     involved in the pathology of Parkinson disease.  A full
8942     comprehension of the structure and dynamics of early intermediates
8943     leading to the aggregated states is an unsolved problem of
8944     essential importance to researchers attempting to decipher the
8945     molecular mechanisms of $\alpha$Syn aggregation and formation of
8946     fibrils.  Traditional bulk techniques used so far to solve this
8947     problem point to a direct correlation between $\alpha$Syn's unique
8948     conformational properties and its propensity to aggregate, but
8949     these techniques can only provide ensemble-averaged information
8950     for monomers and oligomers alike.  They therefore cannot
8951     characterize the full complexity of the conformational equilibria
8952     that trigger the aggregation process.  We applied atomic force
8953     microscopy-based single-molecule mechanical unfolding methodology
8954     to study the conformational equilibrium of human wild-type and
8955     mutant $\alpha$Syn.  The conformational heterogeneity of monomeric
8956     $\alpha$Syn was characterized at the single-molecule level.  Three
8957     main classes of conformations, including disordered and
8958     ``$\beta$-like'' structures, were directly observed and quantified
8959     without any interference from oligomeric soluble forms.  The
8960     relative abundance of the ``$\beta$-like'' structures
8961     significantly increased in different conditions promoting the
8962     aggregation of $\alpha$Syn: the presence of \Cu, the pathogenic
8963     A30P mutation, and high ionic strength.  This methodology can
8964     explore the full conformational space of a protein at the
8965     single-molecule level, detecting even poorly populated conformers
8966     and measuring their distribution in a variety of biologically
8967     important conditions.  To the best of our knowledge, we present
8968     for the first time evidence of a conformational equilibrium that
8969     controls the population of a specific class of monomeric
8970     $\alpha$Syn conformers, positively correlated with conditions
8971     known to promote the formation of aggregates.  A new tool is thus
8972     made available to test directly the influence of mutations and
8973     pharmacological strategies on the conformational equilibrium of
8974     monomeric $\alpha$Syn.},
8975 }
8976
8977 @article{ sandal09,
8978   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8979     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8980   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8981   journal = BIOINFO,
8982   year = 2009,
8983   month = jun,
8984   day = 01,
8985   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8986              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8987   volume = 25,
8988   number = 11,
8989   pages = "1428--1430",
8990   keywords = "Algorithms",
8991   keywords = "Computational Biology",
8992   keywords = "Internet",
8993   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8994   keywords = "Proteome",
8995   keywords = "Proteomics",
8996   keywords = "Software",
8997   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
8998     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
8999     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
9000     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
9001     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
9002     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
9003     analysis. Specific features and support for file formats are coded
9004     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
9005     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
9006     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
9007     Software and documentation are available at
9008     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
9009     the GNU Lesser General Public License.",
9010   ISSN = "1367-4811",
9011   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
9012   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
9013   language = "eng",
9014 }
9015
9016 @article{ materassi09,
9017   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
9018     GZuccheri #" and "# BSamori,
9019   title = {An open source/real-time atomic force microscope
9020     architecture to perform customizable force spectroscopy
9021     experiments},
9022   year = 2009,
9023   month = aug,
9024   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
9025              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
9026              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
9027   journal = RSI,
9028   volume = 80,
9029   number = 8,
9030   pages = 084301,
9031   issn = "1089-7623",
9032   doi = "10.1063/1.3194046",
9033   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
9034   language = "eng",
9035   keywords = {Algorithms},
9036   keywords = {Animals},
9037   keywords = {Calibration},
9038   keywords = {Gold},
9039   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9040   keywords = {Muscle Proteins},
9041   keywords = {Myocardium},
9042   keywords = {Optics and Photonics},
9043   keywords = {Ownership},
9044   keywords = {Protein Kinases},
9045   keywords = {Software},
9046   keywords = {Spectrum Analysis},
9047   keywords = {Time Factors},
9048   abstract = {We describe the realization of an atomic force
9049     microscope architecture designed to perform customizable
9050     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
9051     contributions are given by the software implementation platform
9052     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
9053     point of view, by the implementation of hard real-time control
9054     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
9055     estimate the optical lever constant are described as well. The
9056     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
9057     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
9058     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
9059     particular, we show how such a system has been employed to obtain
9060     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
9061     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
9062     already studied using the same methodologies are provided in order
9063     to show the reliability of the measure system.},
9064   note = {Although this paper claims to present an open source
9065     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
9066     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
9067 }
9068
9069 @article{ aioanei11,
9070   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
9071   title = {Open source platform for the execution and analysis of
9072     mechanical refolding experiments.},
9073   year = 2011,
9074   month = feb,
9075   day = 1,
9076   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
9077              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
9078              aioaneid@gmail.com},
9079   journal = BIOINFO,
9080   volume = 27,
9081   number = 3,
9082   pages = {423--425},
9083   issn = {1367-4811},
9084   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
9085   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
9086   language = {eng},
9087   keywords = {Computational Biology},
9088   keywords = {Kinetics},
9089   keywords = {Protein Denaturation},
9090   keywords = {Protein Refolding},
9091   keywords = {Software},
9092   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
9093     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
9094     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
9095     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
9096     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
9097     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
9098     because mechanical protein refolding studies are more technically
9099     challenging.},
9100   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
9101     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
9102     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
9103     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
9104     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
9105     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
9106     Selenium does for web browsers). See the
9107     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
9108     support for automatic velocity clamp analysis.},
9109 }
9110
9111 @article{ benedetti11,
9112   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
9113     SKSekatskii #" and "# GDietler,
9114   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
9115     multimodular proteins: theory and experiments.},
9116   year = 2011,
9117   month = sep,
9118   day = 21,
9119   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
9120              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
9121              Lausanne, Switzerland.},
9122   journal = BPJ,
9123   volume = 101,
9124   number = 6,
9125   pages = {1504--1512},
9126   issn = {1542-0086},
9127   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
9128   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
9129   language = {eng},
9130   keywords = {Kinetics},
9131   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9132   keywords = {Models, Molecular},
9133   keywords = {Monte Carlo Method},
9134   keywords = {Protein Unfolding},
9135   keywords = {Stochastic Processes},
9136   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
9137     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
9138     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
9139     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
9140     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
9141     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
9142     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
9143     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
9144     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
9145     unfolding. It is tested and validated in both
9146     theoretical/computational contexts (based on stochastic
9147     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
9148     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
9149     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
9150     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
9151     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
9152     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
9153     be aptly circumvented by the proposed approach.},
9154 }
9155
9156 @phdthesis{ benedetti12,
9157   author = FBenedetti,
9158   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
9159     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
9160   year = 2012,
9161   address = {Lausanne},
9162   affiliation = {EPFL},
9163   doctoral = {EDPY},
9164   pagecount = {153},
9165   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
9166   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
9167   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
9168   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
9169     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
9170     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
9171     for force spectroscopy},
9172   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
9173     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
9174     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
9175     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
9176     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
9177     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
9178     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
9179     extension curve in separate groups and then analyze these groups
9180     considering their position in the force curves. In fact in a
9181     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
9182     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
9183     effect yields to a linear dependence of the most probable
9184     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
9185     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
9186     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
9187     topic we continue with non kinetic methods that, using the
9188     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
9189     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
9190     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
9191     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
9192     to be introduced to understand the various simulations done. In
9193     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
9194     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
9195     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
9196     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
9197     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
9198     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
9199     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9200     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9201     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9202     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9203     model where a more explicit form of the potential is
9204     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9205     potential on the applied force at the minimum and at the
9206     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9207     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9208     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9209     (that are the second local derivative of the interacting energy
9210     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9211     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9212     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9213     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9214     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9215     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9216     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9217     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9218     length of the protein. However, length that could be associated
9219     with dimers and trymers are also present in this
9220     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9221     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9222     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9223     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9224     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9225     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9226     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9227     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9228     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9229     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9230     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9231     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9232     handles, we are able to extract the information of the interaction
9233     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9234     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9235     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9236     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9237     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9238     the most used, however the autocorrelation should give
9239     approximately the same information. The parameters obtained are
9240     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9241     are needed to interpret the results. The results of these two
9242     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9243     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9244     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9245     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9246     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9247     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9248     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9249     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9250     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9251     information that, using the standard technique would be difficult
9252     (or even impossible) to obtain.},
9253 }
9254
9255 @article{ kempe85,
9256   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9257     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9258     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9259   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9260     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9261   journal = GENE,
9262   year = 1985,
9263   volume = 39,
9264   number = "2-3",
9265   pages = "239--245",
9266   keywords = "Cloning, Molecular",
9267   keywords = "Cyanogen Bromide",
9268   keywords = "DNA, Recombinant",
9269   keywords = "Escherichia coli",
9270   keywords = "Gene Expression Regulation",
9271   keywords = "Genetic Vectors",
9272   keywords = "Humans",
9273   keywords = "Molecular Weight",
9274   keywords = "Peptide Fragments",
9275   keywords = "Plasmids",
9276   keywords = "Substance P",
9277   keywords = "beta-Galactosidase",
9278   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9279     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9280     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9281     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9282     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9283     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9284     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9285     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9286     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9287     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9288     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9289     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9290     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9291     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9292     and chemical methods.",
9293   ISSN = "0378-1119",
9294   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9295   language = "eng",
9296 }
9297
9298 @article{ honda08,
9299   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9300   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9301     and thiophene on gold surface",
9302   journal = JP:CON,
9303   volume = 100,
9304   number = 5,
9305   pages = "052071",
9306   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9307   year = 2008,
9308   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9309     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9310     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9311     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9312     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9313     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9314     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9315     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9316     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9317     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9318     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9319     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9320     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9321     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9322     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9323     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9324     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9325     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9326     substrate.",
9327 }
9328
9329 @article{ ulman96,
9330   author = AUlman,
9331   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9332   journal = CHEMREV,
9333   year = 1996,
9334   month = jun,
9335   day = 20,
9336   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9337     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9338     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9339     New York 11201.",
9340   volume = 96,
9341   number = 4,
9342   pages = "1533--1554",
9343   ISSN = "1520-6890",
9344   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9345   language = "eng",
9346 }
9347
9348 @article{ hager02,
9349   author = GHager #" and "# ABrolo,
9350   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9351     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9352     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9353     electrode",
9354   journal = JEChem,
9355   volume = "550--551",
9356   number = 0,
9357   pages = "291--301",
9358   year = 2003,
9359   issn = "1572-6657",
9360   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9361   url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9362   keywords = "Thiol",
9363   keywords = "Disulfide",
9364   keywords = "Thiol adsorption",
9365   keywords = "Self-assembled monolayers",
9366   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9367   keywords = "Cysteine",
9368   keywords = "Cystine",
9369   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9370     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9371     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9372     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9373     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9374     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9375     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9376     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9377     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9378     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9379     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9380     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9381     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9382     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9383     employed to determine the surface coverage of the different
9384     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9385     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9386     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9387     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9388     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9389     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9390     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9391     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9392     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9393     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9394     equivalents) for L and D--L cystine.",
9395 }
9396
9397 @phdthesis{ ma10,
9398   author = LMa,
9399   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9400   school = UTMB,
9401   year = 2010,
9402   month = aug,
9403   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9404   keywords = "ADPKD",
9405   keywords = "Polycystin-1",
9406   keywords = "Missense mutations",
9407   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9408   keywords = "Osmolyte",
9409   keywords = "Mechanosensor",
9410   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9411     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9412     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9413     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9414     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9415     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9416     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9417     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9418     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9419     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9420     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9421     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9422     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9423     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9424     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9425     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9426     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9427     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9428     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9429     domains. Several missense mutations were found to alter the
9430     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9431     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9432     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9433     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9434     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9435     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9436     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9437     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9438     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9439     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9440     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9441     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9442     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9443     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9444   language = "eng",
9445 }
9446
9447 @article{ sundberg03,
9448   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9449     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9450     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9451   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9452     function and nanotechnology applications.",
9453   journal = ABioChem,
9454   year = 2003,
9455   month = dec,
9456   day = 01,
9457   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9458     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9459   volume = 323,
9460   number = 1,
9461   pages = "127--138",
9462   keywords = "Actomyosin",
9463   keywords = "Adsorption",
9464   keywords = "Animals",
9465   keywords = "Collodion",
9466   keywords = "Kinetics",
9467   keywords = "Methods",
9468   keywords = "Movement",
9469   keywords = "Nanotechnology",
9470   keywords = "Rabbits",
9471   keywords = "Silicon",
9472   keywords = "Surface Properties",
9473   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9474   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9475     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9476     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9477     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9478     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9479     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9480     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9481     resists. We have found that surfaces derivatized with
9482     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9483     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9484     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9485     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9486     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9487     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9488     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9489     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9490     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9491     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9492     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9493     ordinary in /vitro motility assay.",
9494   ISSN = "0003-2697",
9495   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9496   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9497   language = "eng",
9498 }
9499
9500 @article{ itoh04,
9501   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9502     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9503     KKinosita,
9504   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9505   journal = NAT,
9506   year = 2004,
9507   month = jan,
9508   day = 29,
9509   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9510     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9511     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9512   volume = 427,
9513   number = 6973,
9514   pages = "465--468",
9515   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9516   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9517   keywords = "Bacillus",
9518   keywords = "Catalysis",
9519   keywords = "Glass",
9520   keywords = "Magnetics",
9521   keywords = "Microchemistry",
9522   keywords = "Microspheres",
9523   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9524   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9525   keywords = "Rotation",
9526   keywords = "Torque",
9527   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9528     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9529     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9530     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9531     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9532     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9533     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9534     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9535     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9536     biological systems. Here we present direct evidence for the
9537     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9538     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9539     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9540     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9541     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9542     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9543     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9544     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9545     reaction far from equilibrium.",
9546   ISSN = "1476-4687",
9547   doi = "10.1038/nature02212",
9548   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9549   language = "eng",
9550 }
9551
9552 @article{ sakaki05,
9553   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9554     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9555     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9556   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9557     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9558   journal = BPJ,
9559   year = 2005,
9560   month = mar,
9561   day = 30,
9562   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9563     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9564     444-8585, Japan.",
9565   volume = 88,
9566   number = 3,
9567   pages = "2047--2056",
9568   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9569   keywords = "Hydrolysis",
9570   keywords = "Kinetics",
9571   keywords = "Microchemistry",
9572   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9573   keywords = "Nanostructures",
9574   keywords = "Protein Binding",
9575   keywords = "Protein Conformation",
9576   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9577   keywords = "Rotation",
9578   keywords = "Torque",
9579   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9580     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9581     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9582     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9583     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9584     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9585     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9586     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9587     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9588     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9589     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9590     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9591     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9592     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9593     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9594     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9595     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9596     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9597     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9598     regular rotations, indicative of the appearance of another
9599     reaction scheme.",
9600   ISSN = "0006-3495",
9601   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9602   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9603   language = "eng",
9604 }
9605
9606 @article{ schmidt02,
9607   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9608   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9609   journal = NANO,
9610   volume = 2,
9611   number = 11,
9612   pages = "1229--1233",
9613   year = 2002,
9614   doi = "10.1021/nl025773v",
9615   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9616   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9617   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9618     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9619     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9620     assembly yield and lifetime of these devices through
9621     identification, measurement, and improvement of weak internal
9622     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9623     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9624     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9625     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9626     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9627     to other bonds composing the hybrid device and describe
9628     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9629     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9630     robustness are discussed.",
9631 }
9632
9633 @article{ lo01,
9634   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9635   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9636     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9637   journal = LANG,
9638   volume = 17,
9639   number = 12,
9640   pages = "3741--3748",
9641   year = 2001,
9642   doi = "10.1021/la001569g",
9643   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9644   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9645   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9646     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9647     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9648     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9649     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9650     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9651     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9652     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9653     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9654     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9655     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9656     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9657     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9658     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9659     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9660     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9661     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9662     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9663     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9664     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9665     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9666     demonstrated that unbinding forces measured by different
9667     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9668     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9669     rate.",
9670   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9671 }
9672
9673 @article{ baljon96,
9674   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9675   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9676   journal = SCI,
9677   volume = 271,
9678   number = 5248,
9679   pages = "482--484",
9680   year = 1996,
9681   month = jan,
9682   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9683   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9684   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9685   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9686     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9687     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9688     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9689     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9690     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9691     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9692     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9693     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9694     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9695     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9696 }
9697
9698 @article{ fisher99a,
9699   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9700     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9701   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9702     atomic force microscopy.",
9703   journal = JPhysio,
9704   year = 1999,
9705   month = oct,
9706   day = 01,
9707   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9708     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9709   volume = "520 Pt 1",
9710   pages = "5--14",
9711   keywords = "Animals",
9712   keywords = "Extracellular Matrix",
9713   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9714   keywords = "Humans",
9715   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9716   keywords = "Polysaccharides",
9717   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9718     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9719     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9720     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9721     properties of single biological polymers.  These properties
9722     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9723     strain, including components of the extracellular matrix
9724     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9725     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9726     feature of proteins with structural and mechanical
9727     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9728     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9729     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9730     changes that could contribute to their mechanical function. The
9731     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9732     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9733     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9734     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9735     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9736     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9737     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9738     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9739     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9740     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9741     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9742     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9743     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9744     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9745     exocytosis.",
9746   ISSN = "0022-3751",
9747   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9748   language = "eng",
9749 }
9750
9751 @article{ fisher99b,
9752   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9753     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9754   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9755   journal = "Trends in biochemical sciences",
9756   year = "1999",
9757   month = oct,
9758   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9759     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9760   volume = 24,
9761   number = 10,
9762   pages = "379--384",
9763   keywords = "Entropy",
9764   keywords = "Kinetics",
9765   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9766   keywords = "Protein Binding",
9767   keywords = "Protein Folding",
9768   keywords = "Proteins",
9769   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9770     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9771     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9772     folded domains with similar structures. Protein engineering
9773     techniques have enabled the construction and expression of
9774     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9775     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9776     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9777     and refolding of individual domains as well as the study of the
9778     determinants of mechanical stability.",
9779   ISSN = "0968-0004",
9780   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9781   language = "eng",
9782 }
9783
9784 @article{ zlatanova00,
9785   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9786   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9787     atomic force microscope.",
9788   journal = PBPMB,
9789   year = 2000,
9790   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9791     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9792     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9793   volume = 74,
9794   number = "1--2",
9795   pages = "37--61",
9796   keywords = "Biophysics",
9797   keywords = "Cell Adhesion",
9798   keywords = "DNA",
9799   keywords = "Elasticity",
9800   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9801   keywords = "Polysaccharides",
9802   keywords = "Proteins",
9803   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9804   keywords = "Viscosity",
9805   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9806     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9807     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9808     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9809     their complexes. This review focuses on force measurements
9810     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9811     to the principle of action is followed by review of the types of
9812     interactions being studied, describing the main results and
9813     discussing the biological implications.",
9814   ISSN = "0079-6107",
9815   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9816   language = "eng",
9817   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9818     approach/retract features.",
9819 }
9820
9821 @article{ viani99,
9822   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9823     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9824   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9825   journal = JAP,
9826   year = 1999,
9827   volume = 86,
9828   number = 4,
9829   pages = "2258--2262",
9830   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9831     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9832     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9833     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9834     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9835     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9836     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9837     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9838     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9839     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9840     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9841     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9842     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9843   ISSN = "0021-8979",
9844   issn_online = "1089-7550",
9845   doi = "10.1063/1.371039",
9846   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9847   language = "eng",
9848 }
9849
9850 @article{ capitanio02,
9851   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9852     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9853   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9854     interference contrast signals",
9855   journal = RSI,
9856   year = 2002,
9857   volume = 73,
9858   number = 4,
9859   pages = "1687--1696",
9860   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9861     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9862     technique was performed to establish the uses and the advantages
9863     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9864     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9865     involved in the DIC technique and the noise components in the
9866     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9867     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9868   ISSN = "0034-6748",
9869   issn_online = "1089-7623",
9870   doi = "10.1063/1.1460929",
9871   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9872   language = "eng",
9873 }
9874
9875 @article{ binnig86,
9876   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9877   title = "Atomic force microscope",
9878   journal = PRL,
9879   year = 1986,
9880   month = mar,
9881   day = 03,
9882   volume = 56,
9883   number = 9,
9884   pages = "930--933",
9885   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9886     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9887     application for this concept, we introduce a new type of
9888     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9889     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9890     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9891     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9892     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9893     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9894   ISSN = "1079-7114",
9895   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9896   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9897   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9898   language = "eng",
9899   note = "Original AFM paper.",
9900 }
9901
9902 @article{ drake89,
9903   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9904     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9905     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9906   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9907     atomic force microscope},
9908   year = 1989,
9909   month = mar,
9910   day = 24,
9911   journal = SCI,
9912   volume = 243,
9913   number = 4898,
9914   pages = {1586--1589},
9915   doi = {10.1126/science.2928794},
9916   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9917   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9918   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9919     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9920     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9921     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9922     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9923     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9924     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9925     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9926     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9927     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9928     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9929     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9930     subtle details of biological processes as they occur in real
9931     time.},
9932 }
9933
9934 @article{ radmacher92,
9935   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9936   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9937     atomic force microscope},
9938   year = 1992,
9939   month = sep,
9940   day = 25,
9941   journal = SCI,
9942   volume = 257,
9943   number = 5078,
9944   pages = {1900--1905},
9945   doi = {10.1126/science.1411505},
9946   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9947   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9948   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.},
9949 }
9950
9951 @article{ williams86,
9952   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9953   title = "Scanning thermal profiler",
9954   journal = APL,
9955   year = 1986,
9956   month = dec,
9957   day = 8,
9958   volume = 49,
9959   number = 23,
9960   pages = "1587--1589",
9961   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9962     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9963     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9964     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9965     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9966     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9967     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9968     scan. The large difference in thermal properties between air and
9969     solids makes the profiling technique essentially independent of
9970     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9971     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9972     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9973     described and the results presented.",
9974   issn = "0003-6951",
9975   issn_online = "1077-3118",
9976   doi = "10.1063/1.97288",
9977   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9978   language = "eng",
9979 }
9980
9981 @article{ meyer88,
9982   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9983   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9984   journal = APL,
9985   year = 1988,
9986   month = sep,
9987   day = 19,
9988   volume = 53,
9989   number = 12,
9990   pages = "1045--1047",
9991   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9992     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9993     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9994     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9995     performed.",
9996   issn = "0003-6951",
9997   issn_online = "1077-3118",
9998   doi = "10.1063/1.100061",
9999   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
10000   language = "eng",
10001 }
10002
10003 @book{ dijkstra70,
10004   author = EDijkstra,
10005   title = {Notes on Structured Programming},
10006   year = 1970,
10007   month = apr,
10008   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
10009   publisher = THEMath,
10010   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
10011 }
10012
10013 @article{ wirth74,
10014  author = NWirth,
10015  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
10016  journal = ACM:CSur,
10017  year = 1974,
10018  month = dec,
10019  volume = 6,
10020  number = 4,
10021  pages = {247--259},
10022  numpages = {13},
10023  issn = {0360-0300},
10024  doi = {10.1145/356635.356639},
10025  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
10026  publisher = ACM,
10027  address = {New York, NY, USA},
10028 }
10029
10030 @article{ shneiderman79,
10031   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
10032   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
10033     model and experimental results},
10034   year = 1979,
10035   journal = IJCIS,
10036   volume = 8,
10037   number = 3,
10038   pages = {219--238},
10039   issn = {0091-7036},
10040   doi = {10.1007/BF00977789},
10041   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
10042   publisher = KAPPP,
10043   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
10044     program composition; program comprehension; debugging;
10045     modification; learning; education; information processing},
10046   language = {English},
10047 }
10048
10049 @article{ hughes89,
10050   author = JHughes,
10051   title = {Why Functional Programming Matters},
10052   journal = CJ,
10053   year = 1989,
10054   volume = 32,
10055   number = 2,
10056   pages = {98--107},
10057   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
10058   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
10059   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
10060   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
10061     more important to structure it well. Well-structured software is
10062     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
10063     that can be re-used to reduce future programming
10064     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
10065     problems can be modularised. Functional languages push those
10066     limits back. In this paper we show that two features of functional
10067     languages in particular, higher-order functions and lazy
10068     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
10069     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
10070     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
10071     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
10072     modularity is the key to successful programming, functional
10073     languages are vitally important to the real world.},
10074 }
10075
10076 @article{ hilburn93,
10077  author = THilburn,
10078  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
10079  journal = ACM:SIGCSE,
10080  year = 1993,
10081  month = mar,
10082  volume = 25,
10083  number = 1,
10084  issn = {0097-8418},
10085  pages = {58--62},
10086  numpages = 5,
10087  doi = {10.1145/169073.169349},
10088  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
10089  acmid = {169349},
10090  publisher = ACM,
10091  address = {New York, NY, USA},
10092 }
10093
10094 @book{ brooks95,
10095   author = FBrooks,
10096   title = {The mythical man-month},
10097   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
10098   year = 1995,
10099   isbn = {0-201-83595-9},
10100   publisher = AW,
10101   address = {Boston, MA, USA},
10102   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
10103   note = {First published in 1975},
10104 }
10105
10106 @inproceedings{ claerbout92,
10107   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
10108   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
10109   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
10110   chapter = 161,
10111   year = 1992,
10112   pages = {601--604},
10113   doi = {10.1190/1.1822162},
10114   issn = {1052-3812},
10115   publisher = SEG,
10116   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
10117   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
10118 }
10119
10120 @incollection{ buckheit95,
10121   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
10122   title = {WaveLab and Reproducible Research},
10123   booktitle = {Wavelets and Statistics},
10124   series = {Lecture Notes in Statistics},
10125   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
10126   year = 1995,
10127   volume = 103,
10128   pages = {55--81},
10129   isbn = {978-0-387-94564-4},
10130   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10131   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10132   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
10133   publisher = SPRINGER,
10134   language = {English},
10135 }
10136
10137 @article{ schwab00,
10138   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
10139   title = {Making scientific computations reproducible},
10140   journal = CSE,
10141   year = 2000,
10142   month = {November--December},
10143   volume = 2,
10144   number = 6,
10145   pages = {61--67},
10146   doi = {10.1109/5992.881708},
10147   ISSN = {1521-9615},
10148   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
10149     computing;research and development
10150     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
10151     scientific computations;research paper;software filing
10152     system;standardized rules;Computer
10153     interfaces;Documentation;Electronic
10154     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
10155     results;Software maintenance;Software systems;Software
10156     testing;Technological innovation},
10157   abstract = {To verify a research paper's computational results,
10158     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
10159     simple software filing system for authors that lets readers easily
10160     reproduce computational results using standardized rules and
10161     commands},
10162 }
10163
10164 @article{ wilson06a,
10165   author = GWilson,
10166   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
10167   journal = AS,
10168   year = 2006,
10169   month = {January--February},
10170 }
10171
10172 @article{ wilson06b,
10173   author = GWilson ,
10174   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
10175     Code by Making Them More Productive},
10176   journal = CSE,
10177   year = 2006,
10178   month = {November--December},
10179 }
10180
10181 @article{ vandewalle09,
10182   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
10183   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
10184   journal = IEEE:SPM,
10185   year = 2009,
10186   month = may,
10187   volume = 26,
10188   number = 3,
10189   pages = {37--47},
10190   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
10191   issn = {1053-5888},
10192   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
10193   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
10194   keywords={research and development;signal processing;high-quality
10195     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
10196     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
10197     processing;Education;Programming;Reproducibility of
10198     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
10199     algorithms;Testing;Wikipedia},
10200   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10201     in a research paper? For many of our current publications, this
10202     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10203     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10204     termination procedures, and precise parameter values are often
10205     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10206     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10207     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10208     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10209     experience, it is often even worse as even we are not always able
10210     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10211     questions from colleagues about details. Following are some
10212     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10213     X. It is very completely described, however I am confused by
10214     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10215     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10216     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10217     results as described in your paper. Which values should I use for
10218     parameters Y and Z?''},
10219 }
10220
10221 @article{ aruliah12,
10222   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# NPCHong #" and "#
10223     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10224     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10225     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10226   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10227   journal = CoRR,
10228   volume = {abs/1210.0530},
10229   year = 2012,
10230   month = nov,
10231   day = 29,
10232   numpages = 6,
10233   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10234   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10235   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10236 }
10237
10238 @article{ ziegler42,
10239   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10240   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10241   journal = TASME,
10242   year = 1942,
10243   month = nov,
10244   volume = 64,
10245   pages = {759--765},
10246   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10247   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10248 }
10249
10250 @article{ cohen53,
10251   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10252   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10253   year = 1953,
10254   journal = TASME,
10255   volume = 75,
10256   pages = {827--834},
10257 }
10258
10259 @article{ wang95,
10260   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10261   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10262     cascade control loops},
10263   year = 1995,
10264   journal = CEC,
10265   volume = 132,
10266   number = 1,
10267   pages = {15--34},
10268   publisher = GordonBreach,
10269   issn = {0098-6445},
10270   doi = {10.1080/00986449508936294},
10271   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10272   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10273   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10274     controller was developed in this present study. The integral time
10275     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10276     of the time constant and dead time of the process. Only the
10277     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10278     tunable parameter in which the stable region could be
10279     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10280     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10281     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10282     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10283     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10284     systems were obtained by the least square regression method.},
10285 }
10286
10287 @article{ astrom93,
10288   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10289   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10290   journal = CEP,
10291   year = 1993,
10292   volume = 1,
10293   number = 4,
10294   pages = {699--714},
10295   issn = "0967-0661",
10296   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10297   url = "http://dx.doi.org/10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10298   keywords = {Adaptive control},
10299   keywords = {automatic tuning},
10300   keywords = {gain scheduling},
10301   keywords = {{PID} control},
10302   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10303     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10304     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10305     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10306     process models and control designs. An overview of industrial
10307     products is also presented, which includes a fairly detailed
10308     investigation of four different adaptive single-loop
10309     controllers.},
10310 }
10311
10312 @article{ ku66,
10313   author = HHKu,
10314   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10315   year = 1966,
10316   month = oct,
10317   journal = JRNBS:C,
10318   volume = {70C},
10319   number = 4,
10320   pages = {263--273},
10321   publisher = NBS,
10322   issn = {0022-4316},
10323   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10324   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10325   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10326     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10327     sum},
10328   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10329     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10330     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10331     find. In this paper an expository review of this topic is
10332     presented, particularly in the light of current practices and
10333     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10334     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10335     discussed.},
10336 }
10337
10338 @article{ livadaru03,
10339   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10340   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10341   year = 2003,
10342   month = apr,
10343   day = 25,
10344   journal = Macromol,
10345   volume = 36,
10346   number = 10,
10347   pages = {3732--3744},
10348   doi = {10.1021/ma020751g},
10349   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10350   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10351   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10352     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10353     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10354     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10355     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10356     response is independent of the persistence length and shows a
10357     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10358     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10359     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10360     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10361     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10362     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10363     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10364     present scaling results for the force response of the elastically
10365     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10366     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10367     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10368     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10369     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10370     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10371     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10372     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10373     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10374     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10375     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10376     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10377     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10378     broad force range with a single effective persistence length.},
10379   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10380     \citet{livadaru03} have
10381     \begin{equation}
10382       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10383           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10384           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10385             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10386           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10387         \end{cases}
10388     \end{equation}
10389     but the correct formula is
10390     \begin{equation}
10391       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10392           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10393           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10394             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10395           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10396         \end{cases}
10397     \end{equation}
10398     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10399     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10400     along with the fact that even with the corrected formula there is
10401     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10402     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10403     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10404     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10405     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10406     quoted the incorrect form.},
10407 }
10408
10409 @misc{ punias,
10410   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10411   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10412     Software},
10413   year = 2005,
10414   month = oct,
10415   day = 13,
10416   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10417   address = {Berlin},
10418   url = {http://punias.voila.net/},
10419 }
10420
10421 @article{ carl08,
10422   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10423   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10424     microscope: data acquisition and processing.},
10425   year = 2008,
10426   month = nov,
10427   day = 15,
10428   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10429              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10430   journal = PA,
10431   volume = 457,
10432   number = 2,
10433   pages = {551--559},
10434   issn = {0031-6768},
10435   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10436   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10437   language = {eng},
10438   keywords = {Animals},
10439   keywords = {Biomechanics},
10440   keywords = {CHO Cells},
10441   keywords = {Cricetinae},
10442   keywords = {Cricetulus},
10443   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10444   keywords = {Elastic Modulus},
10445   keywords = {Equipment Design},
10446   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10447   keywords = {Models, Biological},
10448   keywords = {Reproducibility of Results},
10449   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10450   keywords = {Transfection},
10451   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10452     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10453     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10454     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10455     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10456     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10457     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10458     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10459     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10460     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10461     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10462     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10463     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10464     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10465     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10466     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10467     (approximately $400\U{Pa}$).},
10468   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10469     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10470 }
10471
10472 @article{ struckmeier08,
10473   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10474     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10475     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10476   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10477     screening applications},
10478   year = 2008,
10479   month = sep,
10480   day = 24,
10481   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10482              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10483              Dresden, Germany},
10484   journal = NT,
10485   volume = 19,
10486   number = 38,
10487   pages = 384020,
10488   issn = {0957-4484},
10489   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10490   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10491   language = {eng},
10492   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10493     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10494     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10495     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10496     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10497     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10498     for single molecules. In addition, most experimental and
10499     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10500     developed a fully automated single-molecule force
10501     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10502     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10503     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10504     can also be automatically performed during experiments. This,
10505     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10506     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10507   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10508 }
10509
10510 @article{ andreopoulos11,
10511   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10512   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10513     force spectroscopy data},
10514   year = 2011,
10515   month = jun,
10516   day = 06,
10517   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10518              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10519              williama@biotec.tu-dresden.de},
10520   journal = AMB,
10521   volume = 6,
10522   number = 1,
10523   pages = 16,
10524   issn = {1748-7188},
10525   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10526   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10527   language = {eng},
10528   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10529     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10530     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10531     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10532     pathways. Information on protein structure, conformation,
10533     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10534     be derived.},
10535 }
10536
10537 @book{ turnbull59,
10538   editor = HWTurnbull,
10539   author = INewton,
10540   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10541   year = 1959,
10542   publisher = RSUP,
10543   volume = 1,
10544   numpages = 445,
10545   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10546   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10547     Hooke dated February 5, 1676.},
10548 }
10549
10550 @book{ whitehead11,
10551   author = ANWhitehead,
10552   title = {An introduction to mathematics},
10553   year = 1911,
10554   publisher = WN,
10555   numpages = 274,
10556   address = {London},
10557   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10558   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10559 }
10560
10561 @article{ mlot11,
10562   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10563   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10564   year = 2011,
10565   month = may,
10566   day = 10,
10567   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10568              Systems Engineering, and Biology,
10569              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10570   journal = PNAS,
10571   volume = 108,
10572   number = 19,
10573   pages = {7669--7673},
10574   issn = {1091-6490},
10575   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10576   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10577   language = {eng},
10578   keywords = {Animals},
10579   keywords = {Ants},
10580   keywords = {Behavior, Animal},
10581   keywords = {Biophysical Phenomena},
10582   keywords = {Floods},
10583   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10584   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10585   keywords = {Models, Biological},
10586   keywords = {Social Behavior},
10587   keywords = {Surface Properties},
10588   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10589   keywords = {Video Recording},
10590   keywords = {Water},
10591   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10592     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10593     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10594     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10595     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10596     previously viewed as a static material property of plant leaves
10597     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10598     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10599     their water repellency by linking their bodies together, a process
10600     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10601     model for the rate of raft construction based on observations of
10602     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10603     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10604     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10605     upon coercion.},
10606   note = {Higher resolution pictures are available at
10607     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10608 }
10609
10610 @article{ chauhan97,
10611   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10612     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10613   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10614   year = 1997,
10615   month = jul,
10616   address = {New York State Institute for Basic Research in
10617              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10618              USA.},
10619   journal = NR,
10620   volume = 22,
10621   number = 7,
10622   pages = {805--809},
10623   issn = {0364-3190},
10624   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10625   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10626   language = {eng},
10627   keywords = {Alzheimer Disease},
10628   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10629   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10630   keywords = {Humans},
10631   keywords = {Metals},
10632   keywords = {Peptide Fragments},
10633   keywords = {Solubility},
10634   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10635     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10636     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10637     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10638     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10639     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10640     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10641     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10642     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10643     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10644     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10645     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10646     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10647     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10648     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10649     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10650     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10651     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10652     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10653     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10654     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10655     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10656     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10657     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10658   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10659     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10660 }
10661
10662 @article{ friedman05,
10663   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10664   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10665     interactions.},
10666   year = 2005,
10667   month = aug,
10668   day = 13,
10669   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10670              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10671              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10672   journal = BPJ,
10673   volume = 89,
10674   number = 2,
10675   pages = {768--781},
10676   issn = {0006-3495},
10677   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10678   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10679   language = {eng},
10680   keywords = {Amino Acids},
10681   keywords = {Binding Sites},
10682   keywords = {Chlorine},
10683   keywords = {Computer Simulation},
10684   keywords = {Ions},
10685   keywords = {Models, Chemical},
10686   keywords = {Models, Molecular},
10687   keywords = {Motion},
10688   keywords = {Protein Binding},
10689   keywords = {Protein Conformation},
10690   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10691   keywords = {Sodium},
10692   keywords = {Solutions},
10693   keywords = {Static Electricity},
10694   keywords = {Surface Properties},
10695   keywords = {Water},
10696   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10697     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10698     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10699     specific site. It was proposed that a suitable location of
10700     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10701     function.  In this study, this notion was further investigated by
10702     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10703     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10704     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10705     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10706     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10707     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10708     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10709     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10710     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10711     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10712     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10713     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10714     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10715     between various attractor sites located under the electrostatic
10716     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10717     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10718     detainment state is an energetic compromise between attractive
10719     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10720     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10721     protein's surface are discussed.},
10722 }
10723
10724 @article{ friedman11,
10725   author = RFriedman,
10726   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10727     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10728     alkali-chloride solutions.},
10729   year = 2011,
10730   month = jul,
10731   day = 28,
10732   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10733              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10734   journal = JPC:B,
10735   volume = 115,
10736   number = 29,
10737   pages = {9213--9223},
10738   issn = {1520-5207},
10739   doi = {10.1021/jp112155m},
10740   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10741   language = {eng},
10742   keywords = {Alkalies},
10743   keywords = {Amyloid},
10744   keywords = {Chlorides},
10745   keywords = {Databases, Protein},
10746   keywords = {Fungal Proteins},
10747   keywords = {HIV Protease},
10748   keywords = {Humans},
10749   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10750   keywords = {Protein Multimerization},
10751   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10752   keywords = {Proteins},
10753   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10754   keywords = {Solutions},
10755   keywords = {Solvents},
10756   keywords = {Surface Properties},
10757   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10758     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10759     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10760     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10761     and chlorides interact with the protein surface, but such
10762     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10763     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10764     used to characterize the interactions between ions and the protein
10765     surface. The results show that the ion-binding properties of
10766     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10767     ions are more often associated with aspartate residues than with
10768     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10769     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10770     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10771     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10772     should be accounted for in the planning and execution of
10773     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10774     subtle structural details are sought after.},
10775 }
10776
10777 @article{ zhang06,
10778   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10779   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10780     {H}ofmeister series.},
10781   year = 2006,
10782   month = dec,
10783   day = 10,
10784   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10785              College Station, TX 77843, USA.},
10786   journal = COCB,
10787   volume = 10,
10788   number = 6,
10789   pages = {658--663},
10790   issn = {1367-5931},
10791   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10792   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10793   language = {eng},
10794   keywords = {Acrylamides},
10795   keywords = {Biopolymers},
10796   keywords = {Solubility},
10797   keywords = {Thermodynamics},
10798   keywords = {Water},
10799   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10800     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10801     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10802     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10803     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10804     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10805     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10806     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10807     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10808     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10809     as well as interactions with water molecules in the first
10810     hydration shell of the macromolecule.},
10811   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10812     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10813     integrated understanding of the role of cations (including
10814     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10815     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10816     although such subjects are generally beyond the scope of this
10817     short review.'').},
10818 }
10819
10820 @article{ isaacs06,
10821   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10822     JPShine #" and "# BAYankner,
10823   title = {Acceleration of Amyloid $\beta$-Peptide Aggregation by
10824     Physiological Concentrations of Calcium.},
10825   year = 2006,
10826   month = sep,
10827   day = 22,
10828   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10829              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10830              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10831   journal = JBC,
10832   volume = 281,
10833   number = 38,
10834   pages = {27916--27923},
10835   issn = {0021-9258},
10836   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10837   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10838   language = {eng},
10839   keywords = {Alzheimer Disease},
10840   keywords = {Amyloid},
10841   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10842   keywords = {Animals},
10843   keywords = {Calcium},
10844   keywords = {Cells, Cultured},
10845   keywords = {Copper},
10846   keywords = {Neurons},
10847   keywords = {Rats},
10848   keywords = {Zinc},
10849   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10850     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10851     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10852     aggregation and deposition are not well understood. In this
10853     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10854     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10855     forming protofibrillar structures and markedly increased
10856     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10857     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10858     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10859     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10860     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10861     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10862     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10863     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10864     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10865     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10866     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10867     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10868     amyloid-related pathology.},
10869   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10870     is $\sim 2\U{mM}$.},
10871 }
10872
10873 @article{ itkin11,
10874   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10875     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10876   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10877     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10878     {A}lzheimer's disease.},
10879   year = 2011,
10880   month = mar,
10881   day = 28,
10882   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10883              Membranes, Center for Structural Biology and
10884              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10885              Brussels, Belgium.},
10886   journal = PLOS:ONE,
10887   volume = 6,
10888   number = 3,
10889   pages = {e18250},
10890   keywords = {Alzheimer Disease},
10891   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10892   keywords = {Blotting, Western},
10893   keywords = {Calcium},
10894   keywords = {Fluorescence},
10895   keywords = {Humans},
10896   keywords = {Ions},
10897   keywords = {Models, Biological},
10898   keywords = {Mutant Proteins},
10899   keywords = {Neurons},
10900   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10901   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10902   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10903   keywords = {Thiazoles},
10904   ISSN = {1932-6203},
10905   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10906   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10907   language = {eng},
10908   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10909     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10910     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10911     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10912     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10913     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10914     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10915     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10916     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10917     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10918     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10919     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10920     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10921     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10922     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10923     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10924     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10925     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10926     analysis, the results of which were further supported by
10927     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10928     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10929     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10930     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10931     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10932     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10933     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10934   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10935     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10936 }
10937
10938 @article{ zidar11,
10939   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10940   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10941     strengths.},
10942   year = 2011,
10943   month = mar,
10944   day = 10,
10945   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10946              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10947   journal = JPC:B,
10948   volume = 115,
10949   number = 9,
10950   pages = {2075--2081},
10951   issn = {1520-5207},
10952   doi = {10.1021/jp109025b},
10953   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10954   language = {eng},
10955   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10956   keywords = {Entropy},
10957   keywords = {Hydrogen Bonding},
10958   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10959   keywords = {Osmolar Concentration},
10960   keywords = {Protein Multimerization},
10961   keywords = {Protein Stability},
10962   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10963   keywords = {Solvents},
10964   keywords = {Vibration},
10965   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10966     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10967     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10968     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10969     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10970     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10971     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10972     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10973     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10974     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10975     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10976     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10977     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10978     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10979     dynamical properties into contributions from different structural
10980     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
10981     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
10982     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
10983     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
10984     interaction.},
10985   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
10986     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
10987 }
10988
10989 @article{ miao11,
10990   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
10991   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
10992     physiologically-relevant concentrations.},
10993   year = 2011,
10994   month = oct,
10995   day = 03,
10996   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
10997              National University of Singapore, Singapore.},
10998   journal = FEBS,
10999   volume = 585,
11000   number = 19,
11001   pages = {3126--3132},
11002   issn = {1873-3468},
11003   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
11004   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
11005   language = {eng},
11006   keywords = {Amino Acid Sequence},
11007   keywords = {Ephrin-B2},
11008   keywords = {Ions},
11009   keywords = {Models, Molecular},
11010   keywords = {Molecular Sequence Data},
11011   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
11012   keywords = {Protein Binding},
11013   keywords = {Protein Folding},
11014   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11015   keywords = {Salts},
11016   keywords = {Solutions},
11017   keywords = {Thermodynamics},
11018   keywords = {Water},
11019   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
11020     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
11021     question as to whether being unstructured is due to the absence of
11022     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
11023     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
11024     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
11025     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
11026     that the addition of salt triggers no significant folding of the
11027     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
11028     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
11029     with high affinity and specificity at biologically-relevant
11030     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
11031     salt- and residue-specific.},
11032   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
11033     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
11034     effects only kick in at higher consentrations.},
11035 }
11036
11037 @article{ dyson05,
11038   author = HJDyson #" and "# PEWright,
11039   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
11040   journal = NRMCB,
11041   year = 2005,
11042   month = mar,
11043   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
11044              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
11045              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
11046              92037, USA. dyson@scripps.edu},
11047   volume = 6,
11048   number = 3,
11049   pages = {197--208},
11050   issn = {1471-0072},
11051   doi = {10.1038/nrm1589},
11052   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
11053   language = {eng},
11054   keywords = {CREB-Binding Protein},
11055   keywords = {Humans},
11056   keywords = {Nuclear Proteins},
11057   keywords = {Nucleic Acids},
11058   keywords = {Protein Binding},
11059   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
11060   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11061   keywords = {Proteins},
11062   keywords = {Trans-Activators},
11063   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
11064   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
11065     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
11066     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
11067     between species in both composition and sequence and, contrary to
11068     the traditional view that protein function equates with a stable
11069     three-dimensional structure, disordered regions are often
11070     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
11071     disordered segments fold on binding to their biological targets
11072     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
11073     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
11074     arrays.},
11075 }
11076
11077 @article{ cleland64,
11078   author = WWCleland,
11079   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
11080   journal = Biochem,
11081   year = 1964,
11082   month = apr,
11083   volume = 3,
11084   number = 4,
11085   pages = {480--482},
11086   keywords = {Alcohols},
11087   keywords = {Chromatography},
11088   keywords = {Coenzyme A},
11089   keywords = {Oxidation-Reduction},
11090   keywords = {Research},
11091   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
11092   keywords = {Sulfides},
11093   keywords = {Ultraviolet Rays},
11094   issn = {0006-2960},
11095   doi = {10.1021/bi00892a002},
11096   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
11097   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
11098   language = {eng},
11099 }