hooke/main.tex: Rework lead-in paragraph to avoid 'uninteresting'
[thesis.git] / src / root.bib
1 @string{AAPT = "AAPT"}
2 @string{AcP = "Academic Press"}
3 @string{CoRR = "arXiv Computing Research Repository"}.
4 @string{ACM = "Association for Computing Machinery"}
5 @string{KAstrom = "{\AA}str{\"o}m, K.~J."}
6 @string{ACM:SIGCSE = "ACM Special Interest Group on Computer Science Education Bulletin"}
7 @string{ACM:CSur = "ACM Computing Surveys"}
8 @string{ACS:ChemBiol = "ACS Chem Biol"}
9 @string{AIP = "AIP"}
10 @string{APL = "Applied Physics Letters"}
11 @string{DAbramavicius = "Abramavicius, Darius"}
12 @string{JFAbril = "Abril, J. F."}
13 @string{JAbu-Threideh = "Abu-Threideh, J."}
14 @string{KAdachi = "Adachi, Kengo"}
15 @string{MDAdams = "Adams, M. D."}
16 @string{AW = "Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc."}
17 @string{AdvExpMedBiol = "Advances in Experimental Medicine and Biology"}
18 @string{SAinavarapu = "Ainavarapu, Sri Rama Koti"}
19 @string{DAioanei = "Aioanei, Daniel"}
20 @string{TRAlbrecht = "Albreacht, T.~R."}
21 @string{AMB = "Algorithms for molecular biology: AMB"}
22 @string{FAli = "Ali, F."}
23 @string{JFAllemand = "Allemand, Jean-Fran\c{c}ois"}
24 @string{DAllen = "Allen, D."}
25 @string{MAllen = "Allen, Mark D."}
26 @string{RAlon = "Alon, Ronen"}
27 @string{PAmanatides = "Amanatides, P."}
28 @string{NMAmer = "Amer, Nabil M."}
29 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
30 @string{APS = "American Physical Society"}
31 @string{AS = "American Scientist"}
32 @string{ASA = "American Statistical Association"}
33 @string{HAn = "An, H."}
34 @string{KNAn = "An, Kai-Nan"}
35 @string{ABioChem = "Analytical biochemistry"}
36 @string{BAndreopoulos = "Andreopoulos, Bill"}
37 @string{IAndricioaei = "Andricioaei, Ioan"}
38 @string{ACIEE = "Angew. Chem. Int. Ed. Engl."}
39 @string{ARBBS = "Annu Rev Biophys Biomol Struct"}
40 @string{ARBC = "Annual Review of Biochemistry"}
41 @string{DAnselmetti = "Anselmetti, Dario"}
42 @string{AAntoniadis = "Antoniadis, Anestis"}
43 @string{AMC = "Applied Mathematics and Computation"}
44 @string{SArcidiacono = "Arcidiacono, S"}
45 @string{CArciola = "Arciola, Carla Renata"}
46 @string{ABArtyukhin = "Artyukhin, Alexander B."}
47 @string{DAruliah = "Aruliah, Dhavide A."}
48 @string{SAsakawa = "Asakawa, S."}
49 @string{AAwe = "Awe, A."}
50 @string{SBedard = "B\'edard, Sabrina"}
51 @string{WBaase = "Baase, Walter A."}
52 @string{YBaba = "Baba, Y."}
53 @string{HBaden = "Baden, H."}
54 @string{CBadilla = "Badilla, Carmen L."}
55 @string{VBafna = "Bafna, V."}
56 @string{BBagchi = "Bagchi, B."}
57 @string{MBalamurali = "Balamurali, M. M."}
58 @string{DBaldwin = "Baldwin, D."}
59 @string{ABaljon = "Baljon, Arlette R. C."}
60 @string{RBallerini = "Ballerini, R."}
61 @string{RMBallew = "Ballew, R. M."}
62 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
63 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
64 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
65 @string{WBBarbazuk = "Barbazuk, W. B."}
66 @string{MBarnstead = "Barnstead, M."}
67 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
68 @string{IBarrow = "Barrow, I."}
69 @string{FWBartels = "Bartels, Frank Wilco"}
70 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
71 @string{TBasche = "Basche, Th."}
72 @string{PBaschieri = "Baschieri, Paolo"}
73 @string{ABasu = "Basu, A."}
74 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
75 @string{BBaumgarth = "Baumgarth, Birgit"}
76 @string{SBaumhueter = "Baumhueter, S."}
77 @string{JBaxendale = "Baxendale, J."}
78 @string{EABayer = "Bayer, Edward A."}
79 @string{EBeasley = "Beasley, E."}
80 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
81 @string{BBechinger = "Bechinger, Burkhard"}
82 @string{ABecker = "Becker, Anke"}
83 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
84 @string{TBeebe = "Beebe, Thomas P."}
85 @string{KBeeson = "Beeson, K."}
86 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
87 @string{FBenedetti = "Benedetti, Fabrizio"}
88 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
89 @string{ABensimon = "Bensimon, A."}
90 @string{DBensimon = "Bensimon, David"}
91 @string{DRBentley = "Bentley, D. R."}
92 @string{HJCBerendsen = "Berendsen, Herman J. C."}
93 @string{KBergSorensen = "Berg-S\orensen, K"}
94 @string{DBerk = "Berk, D."}
95 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
96 @string{BBerne = "Berne, Bruce J."}
97 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
98 @string{RBest = "Best, Robert B."}
99 @string{GBethel = "Bethel, G."}
100 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
101 @string{KBiddick = "Biddick, K."}
102 @string{KBillings = "Billings, Kate S."}
103 @string{GBinnig = "Binnig, Gerd"}
104 @string{BCBPRC = "Biochemical and Biophysical Research Communications"}
105 @string{Biochem = "Biochemistry"}
106 @string{BBABE = "Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics"}
107 @string{BIOINFO = "Bioinformatics (Oxford, England)"}
108 @string{Biomet = "Biometrika"}
109 @string{BPJ = "Biophysical Journal"}
110 %string{BPJ = "Biophys. J."}
111 @string{BIOSENSE = "Biosensors and Bioelectronics"}
112 @string{BIOTECH = "Biotechnology and Bioengineering"}
113 @string{JBirchler = "Birchler, James A."}
114 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
115 @string{JBlawzdziewicz = "Blawzdziewicz, Jerzy"}
116 @string{LBlick = "Blick, L."}
117 @string{RBolanos = "Bolanos, R."}
118 @string{VBonazzi = "Bonazzi, V."}
119 @string{Borgia = "Borgia"}
120 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
121 @string{RBrandon = "Brandon, R."}
122 @string{EBranscomb = "Branscomb, E."}
123 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
124 @string{WBreyer = "Breyer, Wendy A."}
125 @string{FBrochard-Wyart = "Brochard-Wyart, F."}
126 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
127 @string{SBroder = "Broder, S."}
128 @string{SBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
129 @string{ABrolo = "Brolo, Alexandre G."}
130 @string{FBrooks = "Brooks, Jr., Frederick P."}
131 @string{BrooksCole = "Brooks/Cole"}
132 @string{BDBrowerToland = "Brower-Toland, Brent D."}
133 @string{CTBrown = "Brown, C. Titus"}
134 @string{MBrucale = "Brucale, Marco"}
135 @string{TBruls = "Bruls, T."}
136 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
137 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
138 @string{JBuckheit = "Buckheit, Jonathan B."}
139 @string{ABuguin = "Buguin, A."}
140 @string{ABulhassan = "Bulhassan, Ahmed"}
141 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
142 @string{RBunk = "Bunk, Richard"}
143 @string{NABurnham = "Burnham, N.~A."}
144 @string{DBusam = "Busam, D."}
145 @string{GBussi = "Bussi, Giovanni"}
146 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
147 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
148 @string{HJButt = {Butt, Hans-J\"urgen}}
149 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
150 @string{MCaminha = "Caminha, M."}
151 @string{ICampbell = "Campbell, Iain D."}
152 @string{MJCampbell = "Campbell, M. J."}
153 @string{DSCannell = "Cannell, D.~S."}
154 @string{YCao = "Cao, Yi"}
155 @string{MCapitanio = "Capitanio, M."}
156 @string{MCargill = "Cargill, M."}
157 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
158 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
159 @string{JCarnes-Stine = "Carnes-Stine, J."}
160 @string{MCarrionVazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
161 @string{CCarter = "Carter, C."}
162 @string{ACarver = "Carver, A."}
163 @string{JJCatanese = "Catanese, J.~J."}
164 @string{PCaulk = "Caulk, P."}
165 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
166 @string{ACenter = "Center, A."}
167 @string{CTChan = "Chan, C.~T."}
168 @string{HSChan = "Chan, H.~S."}
169 @string{AChand = "Chand, Ami"}
170 @string{IChandramouliswaran = "Chandramouliswaran, I."}
171 @string{CHChang = "Chang, Chung-Hung"}
172 @string{EChapman = "Chapman, Edwin R."}
173 @string{RCharlab = "Charlab, R."}
174 @string{KChaturvedi = "Chaturvedi, K."}
175 @string{AChauhan = "Chauhan, A."}
176 @string{VPChauhan = "Chauhan, V.~P."}
177 @string{CChauzy = "Chauzy, C."}
178 @string{SChe = "Che, Shunai"}
179 @string{CEC = "Chemical Engineering Communications"}
180 @string{CHEMREV = "Chemical reviews"}
181 @string{CHEM = "Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)"}
182 @string{CPC = "Chemphyschem"}
183 @string{HCChen = "Chen, H. C."}
184 @string{LChen = "Chen, L."}
185 @string{XNChen = "Chen, X. N."}
186 @string{XiChen = "Chen, Xinyong"}
187 @string{XuChen = "Chen, Xuming"}
188 @string{JFCheng = "Cheng, J. F."}
189 @string{MLCheng = "Cheng, M. L."}
190 @string{VGCheung = "Cheung, V. G."}
191 @string{YHChiang = "Chiang, Y. H."}
192 @string{AChinwalla = "Chinwalla, A."}
193 @string{FChow = "Chow, Flora"}
194 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
195 @string{BChu = "Chu, Benjamin"}
196 @string{XChu = "Chu, Xueying"}
197 @string{TYChung = "Chung, Tse-Yu"}
198 @string{CLChyan = "Chyan, Chia-Lin"}
199 @string{GCiccotti = "Ciccotti, Giovanni"}
200 @string{JClaerbout = "Claerbout, Jon F."}
201 @string{AGClark = "Clark, A. G."}
202 @string{Clarke = "Clarke"}
203 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
204 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
205 @string{HClausen-Schaumann = "Clausen-Schaumann, H."}
206 @string{JMClaverie = "Claverie, J. M."}
207 @string{WWCleland = "Cleland, W.~W."}
208 @string{KClerc-Blankenburg = "Clerc-Blankenburg, K."}
209 @string{NJCobb = "Cobb, Nathan J."}
210 @string{GHCohen = "Cohen, G.~H."}
211 @string{FSCollins = "Collins, Francis S."}
212 @string{CUP = "Columbia University Press"}
213 @string{CPR = "Computer Physics Reports"}
214 @string{CSE = "Computing in Science \& Engineering"}
215 @string{UniProtConsort = "Consortium, The UniProt"}
216 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
217 @string{CEP = "Control Engineering Practice"}
218 @string{GACoon = "Coon, G.~A."}
219 @string{PVCornish = "Cornish, Peter V."}
220 @string{MNCourel = "Courel, M. N."}
221 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
222 @string{DRCox = "Cox, D. R."}
223 @string{MCoyne = "Coyne, M."}
224 @string{DCraig = "Craig, David"}
225 @string{ACravchik = "Cravchik, A."}
226 @string{PSCremer = "Cremer, Paul S."}
227 @string{CCroarkin = "Croarkin, Carroll"}
228 @string{VCroquette = "Croquette, Vincent"}
229 @string{YCui = "Cui, Y."}
230 @string{COSB = "Current Opinion in Structural Biology"}
231 @string{COCB = "Current Opinion in Chemical Biology"}
232 @string{LCurry = "Curry, L."}
233 @string{CDahlke = "Dahlke, C."}
234 @string{FDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
235 @string{PDalhaimer = "Dalhaimer, Paul"}
236 @string{SDanaher = "Danaher, S."}
237 @string{LDavenport = "Davenport, L."}
238 @string{MCDavies = "Davies, M.~C."}
239 @string{MDavis = "Davis, Matt"}
240 @string{SDecatur = "Decatur, Sean M."}
241 @string{WDeGrado = "DeGrado, William F."}
242 @string{PDebrunner = "Debrunner, P."}
243 @string{ADelcher = "Delcher, A."}
244 @string{WDeLorbe = "DeLorbe, William J."}
245 @string{BDelpech = "Delpech, B."}
246 @string{Demography = "Demography"}
247 @string{ZDeng = "Deng, Z."}
248 @string{RDesilets = "Desilets, R."}
249 @string{IDew = "Dew, I."}
250 @string{CDewhurst = "Dewhurst, Charles"}
251 @string{VDiFrancesco = "Di Francesco, V."}
252 @string{KDiemer = "Diemer, K."}
253 @string{GDietler = "Dietler, Giovanni"}
254 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
255 @string{SDietz = "Dietz, S."}
256 @string{EDijkstra = "Dijkstra, Edsger Wybe"}
257 @string{KADill = "Dill, K. A."}
258 @string{RDima = "Dima, Ruxandra I."}
259 @string{DDischer = "Discher, Dennis E."}
260 @string{KDixon = "Dixon, K."}
261 @string{KDodson = "Dodson, K."}
262 @string{NDoggett = "Doggett, N."}
263 @string{MDombroski = "Dombroski, M."}
264 @string{MDonnelly = "Donnelly, M."}
265 @string{DDonoho = "Donoho, David L."}
266 @string{CDornmair = "Dornmair, C."}
267 @string{MDors = "Dors, M."}
268 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
269 @string{LDoup = "Doup, L."}
270 @string{BDrake = "Drake, B."}
271 @string{TDrobek = "Drobek, T."}
272 @string{Drexel = "Drexel University"}
273 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
274 @string{YFDufrene = "Dufr{\^e}ne, Yves F."}
275 @string{ADunham = "Dunham, A."}
276 @string{DDunlap = "Dunlap, D."}
277 @string{PDunn = "Dunn, P."}
278 @string{VDupres = "Dupres, Vincent"}
279 @string{HJDyson = "Dyson, H.~Jane"}
280 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
281 @string{EMBO = "EMBO Rep."}
282 @string{REckel = "Eckel, R."}
283 @string{KEilbeck = "Eilbeck, K."}
284 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
285 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
286 @string{DEly = "Ely, D."}
287 @string{SEmerling = "Emerling, S."}
288 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
289 @string{SWEnglander = "Englander, S. Walter"}
290 @string{HErickson = "Erickson, Harold P."}
291 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
292 @string{SEsparham = "Esparham, S."}
293 @string{EBJ = "European biophysics journal: EBJ"}
294 @string{EJP = "European Journal of Physics"}
295 @string{EPL = "Europhysics Letters"}
296 @string{CEvangelista = "Evangelista, C."}
297 @string{CAEvans = "Evans, C. A."}
298 @string{EEvans = "Evans, E."}
299 @string{RSEvans = "Evans, R. S."}
300 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
301 @string{DFasulo = "Fasulo, D."}
302 @string{FEBS = "FEBS letters"}
303 @string{XFei = "Fei, Xiaofang"}
304 @string{JFernandez = "Fernandez, Julio M."}
305 @string{SFerriera = "Ferriera, S."}
306 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
307 @string{LFinzi = "Finzi, L."}
308 @string{TEFisher = "Fisher, T. E."}
309 @string{MFlanigan = "Flanigan, M."}
310 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
311 @string{LFlorea = "Florea, L."}
312 @string{ELFlorin = "Florin, Ernst-Ludwig"}
313 @string{FoldDes = "Fold Des"}
314 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
315 @string{CFosler = "Fosler, C."}
316 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
317 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
318 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
319 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
320 @string{LFrench = "French, L."}
321 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
322 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
323 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
324 @string{MFritz = "Fritz, M."}
325 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
326 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
327 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
328 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
329 @string{RFulton = "Fulton, R."}
330 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
331 @string{TFurey = "Furey, T."}
332 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
333 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
334 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
335 @string{WGan = "Gan, W."}
336 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
337 @string{MGao = "Gao, Mu"}
338 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
339 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
340 @string{NGarg = "Garg, N."}
341 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
342 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
343 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
344 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
345 @string{WGe = "Ge, W."}
346 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
347 @string{GENE = "Gene"}
348 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
349 @string{CGergely = "Gergely, C."}
350 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
351 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
352 @string{HGire = "Gire, H."}
353 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
354 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
355 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
356 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
357 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
358 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
359 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
360 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
361 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
362 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
363 @string{FGong = "Gong, F."}
364 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
365 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
366 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
367 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
368 @string{KGraham = "Graham, K."}
369 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
370 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
371 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
372 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
373 @string{BGropman = "Gropman, B."}
374 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
375 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
376 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
377 @string{ZGu = "Gu, Z."}
378 @string{PGuan = "Guan, P."}
379 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
380 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
381 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
382 @string{NGuo = "Guo, N."}
383 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
384 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
385 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
386 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
387 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
388 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
389 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
390 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
391 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
392 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
393 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
394 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
395 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
396 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
397 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
398 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
399 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
400 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
401 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
402 @string{MHarris = "Harris, M."}
403 @string{BHart = "Hart, B."}
404 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
405 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
406 @string{THatton = "Hatton, T."}
407 @string{MHattori = "Hattori, M."}
408 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
409 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
410 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
411 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
412 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
413 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
414 @string{JHeil = "Heil, J."}
415 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
416 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
417 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
418 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
419 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
420 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
421 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
422 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
423 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
424 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
425 @string{LHillier = "Hillier, L."}
426 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
427 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
428 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
429 @string{SHladun = "Hladun, S."}
430 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
431 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
432 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
433 @string{CHoff = "Hoff, C."}
434 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
435 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
436 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
437 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
438 @string{MHonda = "Honda, M."}
439 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
440 @string{XHong = "Hong, Xia"}
441 @string{LHood = "Hood, L."}
442 @string{JHoover = "Hoover, J."}
443 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
444 @string{HHosser = "Hosser, H."}
445 @string{DHostin = "Hostin, D."}
446 @string{JHouck = "Houck, J."}
447 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
448 @string{JHoward = "Howard, J."}
449 @string{THowland = "Howland, T."}
450 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
451 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
452 @string{DLHu = "Hu, David L."}
453 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
454 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
455 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
456 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
457 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
458 @string{JHughes = "Hughes, John"}
459 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
460 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
461 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
462 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
463 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
464 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
465 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
466 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
467 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
468 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
469 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
470 @string{SImprota = "Improta, S."}
471 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
472 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
473 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
474 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
475 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
476 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
477 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
478 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
479 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
480 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
481 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
482 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
483 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
484 @string{WJang = "Jang, W."}
485 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
486 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
487 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
488 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
489 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
490 @string{DJennings = "Jennings, D."}
491 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
492 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
493 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
494 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
495 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
496 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
497 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
498 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
499 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
500 @string{REJones = "Jones, R.E."}
501 @string{SJones = "Jones, S."}
502 @string{CJordan = "Jordan, C."}
503 @string{JJordan = "Jordan, J."}
504 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
505 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
506 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
507 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
508 @string{JBM = "J Biomech"}
509 @string{JBT = "J Biotechnol"}
510 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
511 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
512 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
513 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
514 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
515 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
516 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
517 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
518 @string{JTB = "J Theor Biol"}
519 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
520 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
521 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
522 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
523 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
524 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
525 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
526 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
527 @string{LKagan = "Kagan, L."}
528 @string{FKalush = "Kalush, F."}
529 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
530 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
531 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
532 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
533 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
534 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
535 @string{JKasha = "Kasha, J."}
536 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
537 @string{ZKe = "Ke, Z."}
538 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
539 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
540 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
541 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
542 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
543 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
544 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
545 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
546 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
547 @string{WKing = "King, William Trevor"}
548 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
549 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
550 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
551 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
552 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
553 @string{LKline = "Kline, L."}
554 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
555 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
556 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
557 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
558 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
559 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
560 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
561 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
562 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
563 @string{CKraft = "Kraft, C."}
564 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
565 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
566 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
567 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
568 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
569 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
570 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
571 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
572 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
573 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
574 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
575 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
576 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
577 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
578 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
579 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
580 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
581 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
582 @string{ZLai = "Lai, Z."}
583 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
584 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
585 @string{LANG = "Langmuir"}
586 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
587 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
588 @string{RLaw = "Law, Richard"}
589 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
590 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
591 @string{ELee = "Lee, E."}
592 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
593 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
594 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
595 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
596 @string{YLei = "Lei, Y."}
597 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
598 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
599 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
600 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
601 @string{ALeung = "Leung, A."}
602 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
603 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
604 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
605 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
606 @string{SLevy = "Levy, S."}
607 @string{MLewis = "Lewis, M."}
608 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
609 @string{BLi = "Li, Bing"}
610 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
611 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
612 @string{JLi = "Li, J."}
613 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
614 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
615 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
616 @string{PWLi = "Li, P. W."}
617 @string{YLi = "Li, Yajun"}
618 @string{ZLi = "Li, Z."}
619 @string{YLiang = "Liang, Y."}
620 @string{GLiao = "Liao, George"}
621 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
622 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
623 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
624 @string{XLin = "Lin, X."}
625 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
626 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
627 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
628 @string{RLippert = "Lippert, R."}
629 @string{JLis = "Lis, John T."}
630 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
631 @string{WLiu = "Liu, W."}
632 @string{XLiu = "Liu, X."}
633 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
634 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
635 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
636 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
637 @string{JLopez = "Lopez, J."}
638 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
639 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
640 @string{ALove = "Love, A."}
641 @string{FLu = "Lu, F."}
642 @string{HLu = "Lu, Hui"}
643 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
644 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
645 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
646 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
647 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
648 @string{DMa = "Ma, D."}
649 @string{LMa = "Ma, Liang"}
650 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
651 @string{Macromol = "Macromolecules"}
652 @string{AMadan = "Madan, A."}
653 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
654 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
655 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
656 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
657 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
658 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
659 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
660 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
661 @string{FMann = "Mann, F."}
662 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
663 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
664 @string{JMarion = "Marion, J."}
665 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
666 @string{MMarra = "Marra, M."}
667 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
668 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
669 @string{YMartin = "Martin, Y."}
670 @string{HMassa = "Massa, H."}
671 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
672 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
673 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
674 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
675 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
676 @string{DMay = "May, D."}
677 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
678 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
679 @string{AMays = "Mays, A."}
680 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
681 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
682 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
683 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
684 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
685 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
686 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
687 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
688 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
689 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
690 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
691 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
692 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
693 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
694 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
695 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
696 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
697 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
698 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
699 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
700 @string{HMi = "Mi, H."}
701 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
702 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
703 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
704 @string{AMiller = "Miller, A."}
705 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
706 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
707 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
708 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
709 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
710 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
711 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
712 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
713 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
714 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
715 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
716 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
717 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
718 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
719 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
720 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
721 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
722 @string{LMoy = "Moy, L."}
723 @string{MMoy = "Moy, M."}
724 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
725 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
726 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
727 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
728 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
729 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
730 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
731 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
732 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
733 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
734 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
735 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
736 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
737 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
738 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
739 @string{NANO = "Nano letters"}
740 @string{NT = "Nanotechnology"}
741 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
742 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
743 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
744 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
745 @string{NAT = "Nature"}
746 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
747 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
748 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
749 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
750 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
751 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
752 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
753 @string{CNelson = "Nelson, C."}
754 @string{KNelson = "Nelson, K."}
755 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
756 @string{NR = "Neurochemical research"}
757 @string{NEURON = "Neuron"}
758 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
759 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
760 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
761 @string{MNewman = "Newman, M."}
762 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
763 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
764 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
765 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
766 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
767 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
768 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
769 @string{SNie = "Nie, S."}
770 @string{MNodell = "Nodell, M."}
771 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
772 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
773 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
774 @string{NNowak = "Nowak, N."}
775 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
776 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
777 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
778 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
779 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
780 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
781 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
782 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
783 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
784 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
785 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
786 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
787 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
788 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
789 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
790 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
791 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
792 @string{YOono = "Oono, Y."}
793 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
794 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
795 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
796 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
797 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
798 @string{OUP = "Oxford University Press"}
799 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
800 @string{SPan = "Pan, S."}
801 @string{HSPark = "Park, H. S."}
802 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
803 @string{APastore = "Pastore, A."}
804 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
805 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
806 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
807 @string{JPeck = "Peck, J."}
808 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
809 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
810 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
811 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
812 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
813 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
814 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
815 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
816 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
817 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
818 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
819 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
820 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
821 @string{Physica = "Physica"}
822 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
823 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
824 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
825 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
826 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
827 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
828 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
829 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
830 @string{APoustka = "Poustka, A."}
831 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
832 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
833 @string{EPratts = "Pratts, E."}
834 @string{WPress = "Press, W."}
835 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
836   United States of America"}
837 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
838 @string{PS = "Protein Science"}
839 @string{PROT = "Proteins"}
840 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
841 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
842 @string{VPuri = "Puri, V."}
843 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
844 @string{HQin = "Qin, Haina"}
845 @string{SQin = "Qin, S."}
846 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
847 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
848 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
849 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
850 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
851 @string{MRaible = "Raible, M."}
852 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
853 @string{JRamser = "Ramser, J."}
854 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
855 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
856 @string{IRay = "Ray, I."}
857 @string{MReardon = "Reardon, M."}
858 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
859 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
860 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
861 @string{TReid = "Reid, T."}
862 @string{PReimann = "Reimann, P."}
863 @string{KReinert = "Reinert, K."}
864 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
865 @string{KRemington = "Remington, K."}
866 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
867 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
868 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
869 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
870 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
871 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
872 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
873 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
874 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
875 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
876 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
877 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
878 @string{SRogic = "Rogic, S."}
879 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
880 @string{GRomano = "Romano, G."}
881 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
882 @string{RRos = "Ros, Robert"}
883 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
884 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
885 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
886 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
887 @string{WRowe = "Rowe, W."}
888 @string{LRowen = "Rowen, L."}
889 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
890 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
891 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
892 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
893 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
894 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
895 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
896 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
897 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
898 @string{RSanders = "Sanders, R."}
899 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
900 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
901 @string{SSato = "Sato, S."}
902 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
903 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
904 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
905 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
906 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
907 @string{SScherer = "Scherer, S."}
908 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
909 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
910 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
911 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
912 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
913 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
914 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
915 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
916 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
917 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
918 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
919 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
920 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
921 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
922 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
923 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
924 @string{SCI = "Science"}
925 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
926 @string{JScott = "Scott, J."}
927 @string{RScott = "Scott, R."}
928 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
929 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
930 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
931 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
932 @string{BSenger = "Senger, B."}
933 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
934 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
935 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
936 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
937 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
938 @string{JShang = "Shang, J."}
939 @string{WShao = "Shao, W."}
940 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
941 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
942 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
943 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
944 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
945 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
946 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
947 @string{JPShine = "Shine, James P."}
948 @string{AShintani = "Shintani, A."}
949 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
950 @string{BShue = "Shue, B."}
951 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
952 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
953 @string{MSimon = "Simon, M."}
954 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
955 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
956 @string{CSitter = "Sitter, C."}
957 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
958 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
959 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
960 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
961 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
962 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
963 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
964 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
965 @string{SSmith = "Smith, S."}
966 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
967 @string{TSmith = "Smith, T."}
968 @string{JSoares = "Soares, J."}
969 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
970 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
971 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
972 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
973 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
974 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
975 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
976 @string{GSpier = "Spier, G."}
977 @string{ASprague = "Sprague, A."}
978 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
979 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
980 @string{RStark = "Stark, R. W."}
981 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
982 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
983 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
984 @string{EStewart = "Stewart, E."}
985 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
986 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
987 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
988 @string{AStout = "Stout, A."}
989 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
990 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
991 @string{RStrong = "Strong, R."}
992 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
993 @string{STR = "Structure"}
994 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
995 @string{MSu = "Su, Meihong"}
996 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
997 @string{ESuh = "Suh, E."}
998 @string{JSun = "Sun, J."}
999 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1000 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1001 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1002 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1003 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1004 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1005 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1006 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1007 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1008 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1009 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1010 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1011 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1012 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1013 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1014 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1015 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1016   Onderafdeling der Wiskunde"}
1017 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1018 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1019 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1020 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1021 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1022 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1023 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1024 @string{RS = "The Royal Society"}
1025 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1026 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1027 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1028 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1029 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1030 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1031 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1032 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1033 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1034 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1035 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1036 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1037 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1038 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1039 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1040 @string{BTrask = "Trask, B."}
1041 @string{TBI = "Tribology International"}
1042 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1043 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1044 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1045 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1046 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1047 @string{STse = "Tse, S."}
1048 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1049 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1050 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1051 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1052 @string{RTurner = "Turner, R."}
1053 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1054 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1055 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1056 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1057 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1058 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1059 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1060 @string{CVech = "Vech, C."}
1061 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1062 @string{EVenter = "Venter, E."}
1063 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1064 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1065 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1066 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1067 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1068 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1069 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1070 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1071 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1072 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1073 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1074 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1075 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1076 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1077 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1078 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1079 @string{AWang = "Wang, A."}
1080 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1081 @string{GWang = "Wang, G."}
1082 @string{JWang = "Wang, J."}
1083 @string{MWang = "Wang, M."}
1084 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1085 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1086 @string{XWang = "Wang, X."}
1087 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1088 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1089 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1090 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1091 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1092 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1093 @string{MWei = "Wei, M."}
1094 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1095 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1096 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1097 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1098 @string{GWen = "Wen, G."}
1099 @string{MWen = "Wen, M."}
1100 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1101 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1102 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1103 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1104 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1105 @string{RWides = "Wides, R."}
1106 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1107 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1108 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1109 @string{Williams = "Williams"}
1110 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1111 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1112 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1113 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1114 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1115 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1116 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1117 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1118 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1119 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1120 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1121 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1122 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1123 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1124 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1125 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1126 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1127 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1128 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1129 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1130 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1131 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1132 @string{DWu = "Wu, D."}
1133 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1134 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1135 @string{MWu = "Wu, M."}
1136 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1137 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1138 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1139 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1140 @string{AXia = "Xia, A."}
1141 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1142 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1143 @string{TYada = "Yada, T."}
1144 @string{CYan = "Yan, C."}
1145 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1146 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1147 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1148 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1149 @string{AYao = "Yao, A."}
1150 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1151 @string{JYe = "Ye, J."}
1152 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1153 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1154 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1155 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1156 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1157 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1158 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1159 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1160 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1161 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1162 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1163 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1164 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1165 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1166 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1167 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1168 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1169 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1170 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1171 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1172 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1173 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1174 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1175 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1176 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1177 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1178 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1179 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1180 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1181 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1182 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1183 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1184 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1185 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1186 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1187 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1188 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1189 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1190 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1191 @string{arXiv = "arXiv"}
1192 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1193 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1194 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1195 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1196 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1197
1198 @inbook{ NIST:chi-square,
1199   crossref = {NIST:ESH},
1200   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1201   year = 2013,
1202   month = may,
1203   day = 15,
1204   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1205 }
1206
1207 @inbook{ NIST:gumbel,
1208   crossref = {NIST:ESH},
1209   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1210   year = 2009,
1211   month = oct,
1212   day = 9,
1213   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1214 }
1215
1216 @book{ NIST:ESH,
1217   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1218   author = NIST:SEMATECH,
1219   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1220   year = 2013,
1221   month = may,
1222   publisher = NIST:SEMATECH,
1223   address = {Boulder, Colorado},
1224   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1225   note = {This manual was developed from seed material produced by
1226     Mary Natrella.},
1227 }
1228
1229 @misc{ wikipedia:gumbel,
1230   author = "Wikipedia",
1231   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1232   year = 2012,
1233   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1234 }
1235
1236 @book { gumbel58,
1237     author = EJGumbel,
1238     title = "Statistics of Extremes",
1239     year = 1958,
1240     publisher = CUP,
1241     address = "New York",
1242     note = "TODO: read",
1243 }
1244
1245 @misc{ wikipedia:GEV,
1246   author = "Wikipedia",
1247   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1248     The Free Encyclopedia",
1249   year = 2012,
1250   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1251 }
1252
1253 @misc{ wikipedia:gompertz,
1254   author = "Wikipedia",
1255   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1256   year = 2012,
1257   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1258 }
1259
1260 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1261   author = "Wikipedia",
1262   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1263     Encyclopedia",
1264   year = 2012,
1265   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1266 }
1267
1268 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1269   author = "Wikipedia",
1270   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1271     Encyclopedia",
1272   year = 2012,
1273   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1274 }
1275
1276 @article { allemand03,
1277     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1278     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1279         proteins",
1280     year = 2003,
1281     month = jun,
1282     journal = COSB,
1283     volume = 13,
1284     number = 3,
1285     pages = "266--274",
1286     issn = "0959-440X",
1287     keywords = "DNA;DNA-Binding
1288         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1289         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1290     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1291         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1292         time using various micromanipulation techniques that were initially
1293         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1294         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1295         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1296         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1297         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1298         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1299         DNA-based molecular motors."
1300 }
1301
1302 @article { alon90,
1303     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1304     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1305         receptor domain of fibronectin",
1306     year = 1990,
1307     month = aug,
1308     day = 16,
1309     journal = BCBPRC,
1310     volume = 170,
1311     number = 3,
1312     pages = "1236--1241",
1313     issn = "0006-291X",
1314     doi = "DOI: 10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1315     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WBK-
1316         4F5M7K3-3C/2/c94b612e06efc8534ee24bb1da889811",
1317     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1318         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1319         Sequence Data;Streptavidin",
1320     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1321         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1322         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1323         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1324         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1325         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1326         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1327         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1328         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1329         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1330         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1331         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1332         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1333         histochemical and cytochemical studies.",
1334     note = "Biological role of streptavidin."
1335 }
1336
1337 @article { balsera97,
1338     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1339         YOono #" and "# KSchulten,
1340     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1341         induced unbinding processes",
1342     year = 1997,
1343     month = sep,
1344     journal = BPJ,
1345     volume = 73,
1346     number = 3,
1347     pages = "1281--1287",
1348     issn = "0006-3495",
1349     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1350     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1351     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1352         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1353         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1354         Processes;Thermodynamics",
1355     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1356         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1357         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1358         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1359         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1360         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1361         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1362         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1363         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1364         component of work performed on the system during the simulation. These
1365         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1366         in molecular dynamics simulations."
1367 }
1368
1369 @article { baneyx02,
1370     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1371     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1372         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1373         controlled by cytoskeletal tension",
1374     year = 2002,
1375     journal = PNAS,
1376     volume = 99,
1377     number = 8,
1378     pages = "5139--5143",
1379     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1380     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1381     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1382     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1383         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1384         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1385         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1386         coincides with expression of biological recognition sites that are
1387         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1388         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1389         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1390         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1391         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1392         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1393         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1394         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1395         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1396         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1397         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1398         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1399         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1400         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1401         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1402         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1403         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1404         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1405         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1406         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1407         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1408 }
1409
1410 @article { basche01,
1411     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1412     title = "Single molecules",
1413     year = 2001,
1414     journal = PNAS,
1415     volume = 98,
1416     number = 19,
1417     pages = "10527--10528",
1418     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1419     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1420     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1421     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1422         Focuses on AFM, but mentions others."
1423 }
1424
1425 @article { bechhoefer02,
1426     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1427     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1428         laboratory",
1429     collaboration = "",
1430     year = 2002,
1431     journal = AJP,
1432     volume = 70,
1433     number = 4,
1434     pages = "393--400",
1435     publisher = AAPT,
1436     doi = "10.1119/1.1445403",
1437     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1438     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1439         applications",
1440     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1441       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1442       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1443       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1444       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1445       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1446       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1447       error.},
1448     project = "Cantilever Calibration"
1449 }
1450
1451 @article{ berg-sorensen05,
1452   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1453   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1454     feasibility study of direct experimental observation},
1455   year = 2005,
1456   month = feb,
1457   day = 1,
1458   journal = NJP,
1459   volume = 7,
1460   number = {1},
1461   pages = {38},
1462   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1463   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1464   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1465   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1466     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1467     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1468     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1469     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1470     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1471     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1472     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1473     experimental observation of this colour might be carried out by
1474     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1475     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1476     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1477     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1478     possibly making this experiment one for the future only. We give
1479     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1480     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1481     some potential sources of systematic errors.},
1482 }
1483
1484 @article { bedard08,
1485     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1486         SWEnglander,
1487     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1488         pathway with optional errors.",
1489     year = 2008,
1490     month = may,
1491     day = 20,
1492     journal = PNAS,
1493     volume = 105,
1494     number = 20,
1495     pages = "7182--7187",
1496     issn = "1091-6490",
1497     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1498     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1499     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1500     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1501         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1502         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1503         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1504         Results;Thermodynamics",
1505     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1506         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1507         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1508         calculations. However, direct structural information on folding
1509         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1510         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1511         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1512         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1513         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1514         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1515         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1516         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1517         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1518         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1519         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1520         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1521         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1522         to the properties implied in IUP models."
1523 }
1524
1525 @article { bell78,
1526     author = GIBell,
1527     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1528     year = 1978,
1529     month = may,
1530     day = 12,
1531     journal = SCI,
1532     volume = 200,
1533     number = 4342,
1534     pages = "618--627",
1535     issn = "0036-8075",
1536     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1537     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1538         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1539         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1540         Drug",
1541     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1542         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1543         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1544         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1545         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1546         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1547         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1548         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1549         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1550         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1551         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1552         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1553         the cell membrane.",
1554     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1555     project = "sawtooth simulation"
1556 }
1557
1558 @article { berk91,
1559     author = DBerk #" and "# EEvans,
1560     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1561         analysis for large contact areas",
1562     year = 1991,
1563     month = apr,
1564     journal = BPJ,
1565     volume = 59,
1566     number = 4,
1567     pages = "861--872",
1568     issn = "0006-3495",
1569     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1570         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1571         Biological;Pressure",
1572     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1573         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1574         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1575         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1576         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1577         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1578         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1579         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1580         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1581         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1582         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1583         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1584         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1585         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1586         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1587         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1588         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1589         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1590         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1591         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1592         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1593         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1594         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1595         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1596         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1597         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1598         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1599         detachment process is predicted which provides accurate specification
1600         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1601         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1602         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1603         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1604         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1605         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1606         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1607         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1608         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1609         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1610         WORDS)"
1611 }
1612
1613 @article { best02,
1614     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1615     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1616         proteins in detail",
1617     year = 2002,
1618     journal = PNAS,
1619     volume = 99,
1620     number = 19,
1621     pages = "12143--12148",
1622     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1623     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1624     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1625     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1626         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1627         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1628         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1629         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1630         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1631         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1632         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1633         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1634         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1635         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1636         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1637         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1638         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1639         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1640         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1641         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1642     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1643         fitting Monte Carlo simulations."
1644 }
1645
1646 @article { best08a,
1647     author = RBest #" and "# GHummer,
1648     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1649     year = 2008,
1650     month = mar,
1651     day = 26,
1652     journal = JACS,
1653     volume = 130,
1654     number = 12,
1655     pages = "3706--3707",
1656     issn = "1520-5126",
1657     doi = "10.1021/ja0762691",
1658     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1659         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1660     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1661         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1662         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1663         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1664         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1665         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1666         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1667         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1668         obtained from pulling in different directions, we find that the
1669         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1670         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1671         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1672         experiments at higher forces."
1673 }
1674
1675 @article { best08b,
1676     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1677     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1678         unfolding of single molecules.",
1679     year = 2008,
1680     month = may,
1681     day = 15,
1682     journal = JPC:B,
1683     volume = 112,
1684     number = 19,
1685     pages = "5968--5976",
1686     issn = "1520-6106",
1687     doi = "10.1021/jp075955j",
1688     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1689         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1690     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1691         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1692         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1693         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1694         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1695         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1696         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1697         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1698         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1699         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1700         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1701         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1702         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1703         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1704         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1705         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1706         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1707         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1708         accord with protein engineering experiments and simulations which
1709         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1710         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1711         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1712         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1713 }
1714
1715 @article { borgia08,
1716     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1717     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1718     year = 2008,
1719     month = jul,
1720     day = 07,
1721     journal = ARBC,
1722     volume = 77,
1723     pages = "101--125",
1724     issn = "0066-4154",
1725     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1726     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1727         em.77.060706.093102",
1728     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1729         77.060706.093102",
1730     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1731         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1732         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1733         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1734         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1735         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1736         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1737         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1738         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1739         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1740         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1741         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1742         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1743         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1744         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1745         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1746         means."
1747 }
1748
1749 @article { braverman08,
1750     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1751     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1752         constant and variable environment",
1753     year = 2008,
1754     month = sep,
1755     day = 18,
1756     journal = JMathBiol,
1757     volume = 57,
1758     number = 3,
1759     pages = "413--434",
1760     issn = "0303-6812",
1761     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1762     eprint =
1763         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1764     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1765     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1766         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1767         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1768         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1769         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1770         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1771         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1772         is the only possible one.",
1773     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1774 }
1775
1776 @article { brochard-wyart99,
1777     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1778     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1779     year = 1999,
1780     journal = EPL,
1781     volume = 47,
1782     number = 2,
1783     pages = "171--174",
1784     eprint =
1785         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1786     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1787     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1788         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1789         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1790         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1791         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1792         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1793         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1794         discussion of various transient regimes.},
1795     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1796 }
1797
1798 @article { brockwell02,
1799     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1800         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1801         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1802     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1803         {I27}",
1804     year = 2002,
1805     month = jul,
1806     journal = BPJ,
1807     volume = 83,
1808     number = 1,
1809     pages = "458--472",
1810     issn = "0006-3495",
1811     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1812     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1813     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1814     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1815         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1816         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1817         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1818         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1819         Thermodynamics",
1820     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1821         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1822         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1823         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1824         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1825         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1826         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1827         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1828         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1829         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1830         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1831         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1832         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1833         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1834         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1835         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1836         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1837         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1838         lower, core destabilization has little effect on determining the
1839         mechanical sensitivity of this domain."
1840 }
1841
1842 @article { brockwell03,
1843     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1844         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1845         and "# SERadford,
1846     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1847         protein",
1848     year = 2003,
1849     month = sep,
1850     day = 17,
1851     journal = NSB,
1852     volume = 10,
1853     number = 9,
1854     pages = "731--737",
1855     issn = "1072-8368",
1856     doi = "10.1038/nsb968",
1857     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1858     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1859     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1860         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1861         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1862     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1863         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1864         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1865         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1866         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1867         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1868         in two different directions, we show that the energy landscape for
1869         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1870         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1871         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1872         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1873         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1874         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1875         on the direction of the applied extension.",
1876     note = "Another scaffold effect paper. TODO: details"
1877 }
1878
1879 @article { brower-toland02,
1880     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1881         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1882     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1883         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1884     year = 2002,
1885     journal = PNAS,
1886     volume = 99,
1887     number = 4,
1888     pages = "1960--1965",
1889     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1890     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1891     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1892     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1893         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1894         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1895         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1896         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1897         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1898         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1899         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1900         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1901         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1902         also have been determined."
1903 }
1904
1905 @article { bryngelson87,
1906     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1907     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1908     year = 1987,
1909     month = nov,
1910     journal = PNAS,
1911     volume = 84,
1912     number = 21,
1913     pages = "7524--7528",
1914     issn = "0027-8424",
1915     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1916         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1917     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1918         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1919         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1920         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1921         to previous protein folding theories, and the implication of these
1922         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1923     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1924 }
1925
1926 @article { bryngelson95,
1927     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1928         PGWolynes,
1929     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1930         synthesis",
1931     year = 1995,
1932     month = mar,
1933     journal = PROT,
1934     volume = 21,
1935     number = 3,
1936     pages = "167--195",
1937     issn = "0887-3585",
1938     doi = "10.1002/prot.340210302",
1939     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1940         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1941         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1942         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1943     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1944         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1945         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1946         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1947         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
1948         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
1949         and more generally explains the distinction between folding processes
1950         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
1951         This approach also gives new, quantitative insights into the
1952         interpretation of experiments and simulations of protein folding
1953         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
1954         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
1955         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
1956         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
1957         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
1958         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
1959         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
1960         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
1961         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
1962         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
1963         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
1964         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
1965         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
1966         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
1967         conditions."
1968 }
1969
1970 @article { bullard06,
1971     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
1972         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
1973     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
1974         projectin and kettin",
1975     year = 2006,
1976     journal = PNAS,
1977     volume = 103,
1978     number = 12,
1979     pages = "4451--4456",
1980     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
1981     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
1982     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
1983     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
1984         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
1985         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
1986         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
1987         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
1988         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
1989         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
1990         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
1991         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
1992         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
1993         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
1994         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
1995         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
1996         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
1997         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
1998         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
1999         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2000         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2001 }
2002
2003 @article { bustamante08,
2004     author = CBustamante,
2005     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2006     year = 2008,
2007     journal = ARBC,
2008     volume = 77,
2009     pages = "45--50",
2010     issn = "0066-4154",
2011     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2012     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2013         em.012108.120952",
2014     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2015         012108.120952",
2016     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2017         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2018         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2019         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2020         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2021         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2022         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2023         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2024         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2025         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2026         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2027         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2028         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2029         modern biochemist."
2030 }
2031
2032 @article { bustamante94,
2033     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2034     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2035     year = 1994,
2036     month = sep,
2037     day = 09,
2038     journal = SCI,
2039     volume = 265,
2040     number = 5178,
2041     pages = "1599--1600",
2042     issn = "0036-8075",
2043     doi = "10.1126/science.8079175",
2044     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2045     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2046     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2047         Thermodynamics",
2048     note = "WLC interpolation formula."
2049 }
2050
2051 @article { bustanji03,
2052     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2053         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2054     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2055         living bacterium under mechanical force",
2056     year = 2003,
2057     journal = PNAS,
2058     volume = 100,
2059     number = 23,
2060     pages = "13292--13297",
2061     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2062     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2063     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2064     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2065         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2066         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2067         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2068         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2069         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2070         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2071         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2072         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2073         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2074         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2075         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2076         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2077         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2078         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2079         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2080         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2081         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2082         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2083         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2084         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2085         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2086         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2087         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2088         rationalized at the molecular level."
2089 }
2090
2091 @article{ martin87,
2092   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2093   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2094     sub 100-\AA scale},
2095   year = 1987,
2096   month = may,
2097   day = 15,
2098   journal = JAP,
2099   volume = 61,
2100   number = 10,
2101   pages = {4723--4729},
2102   issn = "0021-8979",
2103   issn_online = "1089-7550",
2104   doi = {10.1063/1.338807},
2105   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2106   language = "eng",
2107   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2108     introduced that enables a precise measurement of the force between
2109     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2110     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2111     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2112     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2113     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2114     has been used to obtain material-dependent information from
2115     surfaces of electronic materials.},
2116 }
2117
2118 @article { butt95,
2119     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2120     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2121     year = 1995,
2122     journal = NT,
2123     volume = 6,
2124     number = 1,
2125     pages = "1--7",
2126     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2127     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2128     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2129         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2130         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2131         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2132         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2133         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2134         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2135         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2136         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2137         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2138         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2139         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2140         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2141         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2142     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2143         rectangular cantilevers.",
2144     project = "Cantilever Calibration"
2145 }
2146
2147 @article { cao07,
2148     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2149     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2150     year = 2007,
2151     journal = PNAS,
2152     volume = 104,
2153     number = 40,
2154     pages = "15677--15681",
2155     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2156     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2157     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2158     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2159         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2160         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2161         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2162         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2163         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2164         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2165         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2166         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2167         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2168         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2169         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2170         consequence of ligand binding and report the functional state of
2171         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2172         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2173         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2174         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2175         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2176         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2177         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2178         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2179         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2180         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2181         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2182         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2183         application in diverse protein-ligand systems."
2184 }
2185
2186 @article { carl01,
2187     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2188         and "# DDischer,
2189     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2190         a cell adhesion molecule",
2191     year = 2001,
2192     journal = PNAS,
2193     volume = 98,
2194     number = 4,
2195     pages = "1565--1570",
2196     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2197     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2198     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2199     abstract = ""
2200 }
2201
2202 @article { carrion-vazquez00,
2203     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2204         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2205     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2206         spectroscopy and protein engineering",
2207     year = 2000,
2208     journal = PBPMB,
2209     volume = 74,
2210     number = "1-2",
2211     pages = "63--91",
2212     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2213     issn = "0079-6107",
2214     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2215         btype=pdf",
2216     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2217     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2218         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2219         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2220     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2221         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2222         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2223         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2224         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2225         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2226         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2227         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2228         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2229         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2230         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2231         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2232         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2233         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2234         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2235         proteins at the single molecule level and provide an important
2236         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2237         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2238   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2239     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2240     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2241     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2242 }
2243
2244 @article { carrion-vazquez03,
2245     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2246         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2247     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2248     year = 2003,
2249     month = sep,
2250     day = 17,
2251     journal = NSB,
2252     volume = 10,
2253     number = 9,
2254     pages = "738--743",
2255     issn = "1072-8368",
2256     doi = "10.1038/nsb965",
2257     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2258     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2259     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2260         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2261         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2262     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2263         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2264         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2265         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2266         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2267         through different linkages. Here we used single-molecule force
2268         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2269         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2270         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2271         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2272         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2273         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2274         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2275         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2276         biological systems."
2277 }
2278
2279 @article { carrion-vazquez99a,
2280     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2281         "# JFernandez,
2282     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2283         proteins",
2284     year = 1999,
2285     journal = PNAS,
2286     volume = 96,
2287     number = 20,
2288     pages = "11288--11292",
2289     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2290     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2291     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2292     abstract = ""
2293 }
2294
2295 @article { carrion-vazquez99b,
2296     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2297         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2298     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2299         comparison",
2300     year = 1999,
2301     journal = PNAS,
2302     volume = 96,
2303     number = 7,
2304     pages = "3694--3699",
2305     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2306     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2307     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2308 }
2309
2310 @article { chyan04,
2311     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2312         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2313     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2314     year = 2004,
2315     month = dec,
2316     day = 10,
2317     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2318         Hualien, Taiwan.",
2319     journal = BPJ,
2320     volume = 87,
2321     number = 6,
2322     pages = "3995--4006",
2323     issn = "0006-3495",
2324     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2325     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2326     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2327     language = "eng",
2328     keywords = "Computer
2329         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2330         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2331         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2332         Relationship;Ubiquitin",
2333     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2334         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2335         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2336         transition. Experimental and computational results following this
2337         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2338         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2339         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2340         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2341         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2342         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2343         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2344         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2345         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2346         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2347         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2348         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2349         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2350         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2351         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2352         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2353         was lowered to more acidic values.",
2354     note = "includes pH effects",
2355 }
2356
2357 @article { ciccotti86,
2358     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2359     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2360     year = 1986,
2361     journal = CPR,
2362     volume = 4,
2363     number = 6,
2364     pages = "346--392",
2365     issn = "0167-7977",
2366     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2367     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2368     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2369         constraints."
2370 }
2371
2372 @article { claverie01,
2373     author = JMClaverie,
2374     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2375     year = 2001,
2376     month = feb,
2377     day = 16,
2378     journal = SCI,
2379     volume = 291,
2380     number = 5507,
2381     pages = "1255--1257",
2382     issn = "0036-8075",
2383     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2384     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2385         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2386         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2387         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2388 }
2389
2390 @misc { codata-boltzmann,
2391     key = "codata-boltzmann",
2392     crossref = "codata06",
2393     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2394 }
2395
2396 @article { codata06,
2397     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2398     key = "codata06",
2399     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2400         2006",
2401     year = 2008,
2402     month = jun,
2403     journal = RMP,
2404     volume = 80,
2405     number = 2,
2406     pages = "633--730",
2407     numpages = 97,
2408     publisher = APS,
2409     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2410 }
2411
2412 @article { collins03,
2413     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2414     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2415     year = 2003,
2416     month = apr,
2417     day = 11,
2418     journal = SCI,
2419     volume = 300,
2420     number = 5617,
2421     pages = "286--290",
2422     issn = "1095-9203",
2423     doi = "10.1126/science.1084564",
2424     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2425     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2426     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2427         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2428         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2429         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2430         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2431     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2432         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2433 }
2434
2435 @article { cornish07,
2436     author = PVCornish #" and "# THa,
2437     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2438     year = 2007,
2439     month = jan,
2440     day = 23,
2441     journal = ACS:ChemBiol,
2442     volume = 2,
2443     number = 1,
2444     pages = "53--61",
2445     issn = "1554-8937",
2446     doi = "10.1021/cb600342a",
2447     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2448         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2449     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2450         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2451         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2452         established techniques will be emphasized in this Review, including
2453         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2454         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2455         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2456         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2457         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2458         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2459         techniques that are currently in development."
2460 }
2461
2462 @book { cowan98,
2463     author = GCowan,
2464     title = "Statistical Data Analysis",
2465     year = 1998,
2466     publisher = OUP,
2467     address = "New York",
2468     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2469     project = "Cantilever Calibration"
2470 }
2471
2472 @article { craig01,
2473     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2474     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2475         type {III} modules",
2476     year = 2001,
2477     journal = PNAS,
2478     volume = 98,
2479     number = 10,
2480     pages = "5590--5595",
2481     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2482     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2483     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2484     abstract = ""
2485 }
2486
2487 @article { delpech01,
2488     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2489         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2490     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2491         metastatic tumour",
2492     year = 2001,
2493     month = "September/October",
2494     journal = HistochemJ,
2495     volume = 33,
2496     number = "9-10",
2497     pages = "553--558",
2498     issn = "0018-2214",
2499     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2500         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2501         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2502         Cells, Cultured",
2503     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2504         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2505         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2506         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2507         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2508         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2509         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2510         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2511         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2512         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2513         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2514         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2515         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2516         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2517         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2518         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2519         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2520         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2521         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2522         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2523         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2524         internalised and further digested."
2525 }
2526
2527 @article { diCola05,
2528     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2529         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2530         CDewhurst,
2531     key = "diCola05",
2532     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2533         with scattering and microrheology techniques",
2534     year = 2005,
2535     month = jun,
2536     day = 25,
2537     journal = BPJ,
2538     volume = 88,
2539     number = 6,
2540     pages = "4095--4106",
2541     issn = "0006-3495",
2542     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2543     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2544     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2545     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2546         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2547         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2548     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2549         was measured using a combination of static and dynamic light
2550         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2551         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2552         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2553         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2554         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2555         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2556         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2557         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2558         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2559         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2560         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2561         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2562         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2563         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2564         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2565         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2566         small angle neutron scattering results."
2567 }
2568
2569 @article { dietz04,
2570     author = HDietz #" and "# MRief,
2571     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2572         mechanical experiments",
2573     year = 2004,
2574     journal = PNAS,
2575     volume = 101,
2576     number = 46,
2577     pages = "16192--16197",
2578     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2579     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2580     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2581     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2582         single GFP molecules from the native state through their
2583         complex energy landscape into the completely unfolded
2584         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2585         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2586         transition from the native state to the first intermediate
2587         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2588         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2589         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2590         equilibrium free energy cost associated with this transition
2591         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2592         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2593         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2594         stability of the protein on the millisecond timescale,
2595         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2596         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2597         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2598         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2599         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2600         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2601         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2602         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2603         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2604     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2605         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2606         compression graphic.",
2607     project = "Energy landscape roughness"
2608 }
2609
2610 @article { dietz06a,
2611     author = HDietz #" and "# MRief,
2612     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2613     year = 2006,
2614     month = jan,
2615     day = 31,
2616     journal = PNAS,
2617     volume = 103,
2618     number = 5,
2619     pages = "1244--1247",
2620     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2621     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2622     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2623     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2624         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2625         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2626         technique to measure spatial position of selected residues within a
2627         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2628         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2629         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2630         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2631         by determining the position of three residues in the structure of green
2632         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2633         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2634         where current bulk structural methods fail."
2635 }
2636
2637 @article { dietz06b,
2638     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2639     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2640     year = 2006,
2641     month = aug,
2642     day = 22,
2643     journal = PNAS,
2644     volume = 103,
2645     number = 34,
2646     pages = "12724--12728",
2647     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2648     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2649     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2650     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2651         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2652         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2653         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2654         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2655         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2656         investigated the deformation response of GFP in five selected
2657         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2658         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2659         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2660         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2661         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2662         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2663         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2664         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2665         of protein materials."
2666 }
2667
2668 @article { dietz07,
2669     author = HDietz #" and "# MRief,
2670     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2671         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2672     year = 2007,
2673     journal = JJAP,
2674     volume = 46,
2675     number = "8B",
2676     pages = "5540--5542",
2677     issn = "0021-4922",
2678     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2679     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2680     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2681         pattern recognition, GFP",
2682     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2683         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2684         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2685         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2686         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2687         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2688         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2689         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2690         noisy data sets.",
2691     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2692         later."
2693 }
2694
2695 @article{ berkemeier11,
2696   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2697     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2698   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2699     in the muscle protein myomesin.",
2700   journal = PNAS,
2701   year = 2011,
2702   month = aug,
2703   day = 23,
2704   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2705     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2706   volume = 108,
2707   number = 34,
2708   pages = "14139--14144",
2709   keywords = "Biomechanics",
2710   keywords = "Kinetics",
2711   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2712   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2713   keywords = "Muscle Proteins",
2714   keywords = "Protein Folding",
2715   keywords = "Protein Multimerization",
2716   keywords = "Protein Stability",
2717   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2718   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2719   keywords = "Protein Unfolding",
2720   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2721     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2722     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2723     as an important M-band component supporting the mechanical
2724     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2725     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2726     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2727     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2728     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2729     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2730     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2731     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2732     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2733     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2734     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2735     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2736     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2737     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2738     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2739     the structural integrity of the M band.",
2740   ISSN = "1091-6490",
2741   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2742   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2743   language = "eng",
2744 }
2745
2746 @article { dill97,
2747     author = KADill #" and "# HSChan,
2748     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2749     year = 1997,
2750     month = jan,
2751     journal = NSB,
2752     volume = 4,
2753     number = 1,
2754     pages = "10--19",
2755     issn = "1072-8368",
2756     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2757     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2758     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2759     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2760     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2761         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2762         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2763         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2764         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2765         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2766         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2767         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2768         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2769         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2770         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2771         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2772         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2773         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2774         tests of these ideas will come when new experiments become available
2775         for measuring not just averages of structural observables, but also
2776         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2777         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2778     note = "Pretty folding funnel figures."
2779 }
2780
2781 @article { discher06,
2782     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2783     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2784     year = 2006,
2785     journal = PNAS,
2786     volume = 103,
2787     number = 20,
2788     pages = "7533--7534",
2789     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2790     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2791     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2792 }
2793
2794 @article { dudko03,
2795     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2796     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2797         of adhesion bonds",
2798     year = 2003,
2799     month = sep,
2800     day = 30,
2801     journal = PNAS,
2802     volume = 100,
2803     number = 20,
2804     pages = "11378--11381",
2805     issn = "0027-8424",
2806     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2807     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2808     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2809     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2810     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2811         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2812         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2813         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2814         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2815         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2816         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2817         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2818         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2819         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2820         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2821         forces."
2822 }
2823
2824 @article { dudko06,
2825     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2826     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2827         pulling experiments",
2828     year = 2006,
2829     month = mar,
2830     day = 17,
2831     journal = PRL,
2832     volume = 96,
2833     number = 10,
2834     pages = 108101,
2835     issn = "0031-9007",
2836     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2837     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2838         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2839         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2840         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2841         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2842         Factors",
2843     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2844         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2845         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2846         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2847         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2848         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2849         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2850         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2851         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2852         to avoid over-interpretation of experiments."
2853 }
2854
2855 @article { dudko07,
2856     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2857         "# GHummer,
2858     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2859         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2860     year = 2007,
2861     month = jun,
2862     day = 15,
2863     journal = BPJ,
2864     volume = 92,
2865     number = 12,
2866     pages = "4188--4195",
2867     issn = "0006-3495",
2868     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2869     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2870         btype=pdf",
2871     keywords = "Computer
2872         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2873         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2874         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2875     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2876         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2877         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2878         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2879         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2880         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2881         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2882         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2883         we compare their predictions with two independent sets of data,
2884         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2885         quantitative relation between the two types of measurements.
2886         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2887         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2888         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2889         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2890         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2891         transition is discussed in light of the apparent success of the
2892         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2893 }
2894
2895 @article{ dudko08,
2896   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2897   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2898     force spectroscopy experiments.",
2899   journal = PNAS,
2900   year = 2008,
2901   month = oct,
2902   day = 14,
2903   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2904     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2905     Jolla, CA 92093, USA.
2906     dudko@physics.ucsd.edu",
2907   volume = 105,
2908   number = 41,
2909   pages = "15755--15760",
2910   keywords = "DNA",
2911   keywords = "Half-Life",
2912   keywords = "Kinetics",
2913   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2914   keywords = "Motion",
2915   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2916   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2917   keywords = "Protein Folding",
2918   keywords = "Thermodynamics",
2919   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2920     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2921     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
2922     information from such experiments. The cornerstone of our method
2923     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
2924     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
2925     measurable in constant-force experiments. To interpret the
2926     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
2927     formula that is formally exact within the framework of Kramers
2928     theory. This result complements the analytical expression for the
2929     lifetime that we derived previously for a class of model
2930     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
2931     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
2932     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
2933     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
2934     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
2935     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
2936     surfaces must be considered. In this case the microscopic
2937     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
2938     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
2939     on the force.",
2940   ISSN = "1091-6490",
2941   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
2942   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
2943   language = "eng",
2944 }
2945
2946 @article { evans01,
2947     author = EEvans,
2948     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
2949         single molecular bonds",
2950     year = 2001,
2951     journal = ARBBS,
2952     volume = 30,
2953     pages = "105--128",
2954     issn = "1056-8700",
2955     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
2956     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
2957     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
2958         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
2959     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
2960         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
2961         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
2962         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
2963         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
2964         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
2965         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
2966         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
2967         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
2968         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
2969         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
2970         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
2971         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
2972         that are difficult or impossible to detect in assays of near
2973         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
2974         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
2975         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
2976         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
2977         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
2978         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
2979         bonded attachments."
2980 }
2981
2982 @article { evans91a,
2983     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
2984     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
2985         rupture molecular-point attachments",
2986     year = 1991,
2987     month = apr,
2988     journal = BPJ,
2989     volume = 59,
2990     number = 4,
2991     pages = "838--848",
2992     issn = "0006-3495",
2993     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
2994         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
2995         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
2996         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
2997         Biological",
2998     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
2999         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3000         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3001         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3002         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3003         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3004         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3005         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3006         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3007         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3008         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3009         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3010         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3011         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3012         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3013         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3014         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3015         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3016         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3017         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3018         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3019         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3020         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3021         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3022         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3023         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3024         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3025         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3026         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3027         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3028         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3029         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3030         the attachments failed because receptors were extracted from the
3031         membrane."
3032 }
3033
3034 @article { evans91b,
3035     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3036     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3037         energies to separate large contact areas",
3038     year = 1991,
3039     month = apr,
3040     journal = BPJ,
3041     volume = 59,
3042     number = 4,
3043     pages = "849--860",
3044     issn = "0006-3495",
3045     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3046         Membrane;Erythrocytes;Helix
3047         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3048         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3049     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3050         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3051         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3052         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3053         experimental method and analysis were formulated around controlled
3054         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3055         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3056         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3057         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3058         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3059         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3060         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3061         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3062         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3063         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3064         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3065         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3066         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3067         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3068         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3069         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3070         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3071         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3072         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3073         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3074         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3075         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3076         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3077         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3078         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3079         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3080         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3081         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3082         initial assembly and increased progressively with separation. When
3083         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3084         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3085         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3086         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3087         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3088 }
3089
3090 @article { evans97,
3091     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3092     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3093     year = 1997,
3094     month = apr,
3095     journal = BPJ,
3096     volume = 72,
3097     number = 4,
3098     pages = "1541--1555",
3099     issn = "0006-3495",
3100     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3101     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3102     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3103         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3104     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3105         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3106         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3107         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3108         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3109         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3110         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3111         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3112         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3113         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3114         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3115         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3116         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3117         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3118         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3119         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3120         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3121         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3122         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3123         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3124         of the loading rate over many decades independent of the type of
3125         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3126         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3127         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3128         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3129         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3130         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3131         However, a significant gap exists between the time domain of force
3132         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3133         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3134         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3135         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3136         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3137         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3138         tests.",
3139     project = "sawtooth simulation"
3140 }
3141
3142 @article { evans99,
3143     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3144     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3145     year = 1999,
3146     month = may,
3147     journal = BPJ,
3148     volume = 76,
3149     number = 5,
3150     pages = "2439--2447",
3151     issn = "0006-3495",
3152     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3153     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3154     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3155         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3156         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3157     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3158         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3159         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3160         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3161         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3162         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3163         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3164         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3165         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3166         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3167         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3168         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3169         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3170         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3171         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3172         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3173         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3174         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3175         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3176         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3177         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3178         force techniques.",
3179     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3180         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3181         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3182         by $f_\beta$, TODO; time by $\tau_f$, TODO; elasiticity by compliance
3183         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3184         polymer models.",
3185     project = "sawtooth simulation"
3186 }
3187
3188 @article { fernandez04,
3189     author = JFernandez #" and "# HLi,
3190     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3191         single protein",
3192     year = 2004,
3193     month = mar,
3194     day = 12,
3195     journal = SCI,
3196     volume = 303,
3197     number = 5664,
3198     pages = "1674--1678",
3199     issn = "1095-9203",
3200     doi = "10.1126/science.1092497",
3201     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3202     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3203     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3204         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3205         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3206         Factors;Ubiquitin",
3207     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3208         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3209         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3210         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3211         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3212         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3213         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3214         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3215         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3216         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3217         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3218         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3219         folding reaction."
3220 }
3221
3222 @article{ howard87,
3223   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3224   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3225     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3226     bullfrog's saccular hair cell.},
3227   journal = PNAS,
3228   year = 1987,
3229   month = may,
3230   volume = 84,
3231   number = 9,
3232   pages = {3064--3068},
3233   issn = {0027-8424},
3234   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3235   keywords = {Acclimatization},
3236   keywords = {Animals},
3237   keywords = {Electric Conductivity},
3238   keywords = {Electric Stimulation},
3239   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3240   keywords = {Membrane Potentials},
3241   keywords = {Microelectrodes},
3242   keywords = {Physical Stimulation},
3243   keywords = {Rana catesbeiana},
3244   keywords = {Saccule and Utricle},
3245   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3246     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3247     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3248     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3249     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3250     stiffness following the application of force stimuli. Following
3251     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3252     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3253     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3254     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3255     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3256     as the parallel combination of a spring, which represents the
3257     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3258     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3259     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3260   language = {eng},
3261 }
3262
3263 @article{ howard88,
3264   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3265   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3266     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3267     Hair Cell},
3268   year = 1988,
3269   month = may,
3270   journal = NEURON,
3271   volume = 1,
3272   pages = {189--199},
3273   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3274   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3275   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3276   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3277     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3278     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3279     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3280     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3281     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3282     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3283     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3284     since.},
3285 }
3286
3287 @article{ florin94,
3288   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3289   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3290   year = 1994,
3291   month = apr,
3292   day = 15,
3293   journal = SCI,
3294   volume = 264,
3295   number = 5157,
3296   pages = {415--417},
3297   doi = {10.1126/science.8153628},
3298   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3299   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3300   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3301     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3302     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3303     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3304     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3305     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3306     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3307     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3308     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3309 }
3310
3311 @article { florin95,
3312     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3313         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3314     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3315         microscope",
3316     year = 1995,
3317     journal = BIOSENSE,
3318     volume = 10,
3319     number = "9--10",
3320     pages = "895--901",
3321     issn = "0956-5663",
3322     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3323     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TFC-
3324         3XY2HK9-G/2/6f4e9f67e9a1e14c8bbcc478e5360682",
3325     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3326         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3327         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3328         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3329         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3330         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3331         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3332         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3333         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3334         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3335         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3336     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3337         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3338         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3339         being published in 1994.},
3340     project = "Cantilever Calibration"
3341 }
3342
3343 @article{ burnham03,
3344   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3345     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3346     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3347   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3348     microscopy cantilevers},
3349   year = 2003,
3350   month = jan,
3351   journal = NT,
3352   volume= 14,
3353   number = 1,
3354   pages = {1--6},
3355   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3356   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3357     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3358     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3359     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3360     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3361     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3362     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3363     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3364     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3365     method in comparison to the three others and recommend it for its
3366     ease of use and broad applicability.},
3367   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3368     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3369     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3370     derivation.},
3371 }
3372
3373 @article { forde02,
3374     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3375         #" and "# CBustamante,
3376     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3377         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3378         polymerase",
3379     year = 2002,
3380     month = sep,
3381     day = 03,
3382     journal = PNAS,
3383     volume = 99,
3384     number = 18,
3385     pages = "11682--11687",
3386     issn = "0027-8424",
3387     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3388     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3389     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3390     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3391         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3392     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3393         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3394         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3395         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3396         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3397         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3398         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3399         find that an assisting mechanical force does not alter the
3400         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3401         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3402         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3403         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3404         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3405         be reversed mechanically."
3406 }
3407
3408 @article { freitag97,
3409     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3410         and "# REStenkamp,
3411     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3412     year = 1997,
3413     month = jun,
3414     journal = PS,
3415     volume = 6,
3416     number = 6,
3417     pages = "1157--1166",
3418     issn = "0961-8368",
3419     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3420     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3421         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3422         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3423     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3424         important biotechnological applications and is an interesting model
3425         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3426         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3427         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3428         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3429         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3430         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3431         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3432         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3433         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3434         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3435         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3436         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3437         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3438         second. The major change associated with binding of biotin is the
3439         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3440         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3441         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3442         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3443         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3444         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3445         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3446         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3447         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3448         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3449         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3450         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3451         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3452         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3453         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3454         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3455         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3456         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3457         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3458         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3459         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3460         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3461         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3462     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3463         1SWE}, DOI:
3464         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3465 }
3466
3467 @article { friddle08,
3468     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3469         ANoy,
3470     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3471     year = 2008,
3472     journal = JPC:C,
3473     volume = 112,
3474     number = 13,
3475     pages = "4986--4990",
3476     doi = "10.1021/jp7095967",
3477     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3478     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3479 }
3480
3481 @article { fujii02,
3482     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3483     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3484     year = 2002,
3485     month = apr,
3486     journal = JBM,
3487     volume = 35,
3488     number = 4,
3489     pages = "527--531",
3490     issn = "0021-9290",
3491     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3492         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3493     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3494         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3495         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3496         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3497         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3498         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3499         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3500         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3501         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3502         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3503         essential."
3504 }
3505
3506 @article { ganchev08,
3507     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3508         WKSurewicz,
3509     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3510         by force spectroscopy",
3511     year = 2008,
3512     month = sep,
3513     day = 15,
3514     journal = BPJ,
3515     volume = 95,
3516     number = 6,
3517     pages = "2909--2915",
3518     issn = "1542-0086",
3519     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3520     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3521         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3522         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3523         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3524         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3525         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3526         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3527         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3528         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3529         attachment site. The data presented here provide direct information
3530         about the forces required to extract an individual monomer from the
3531         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3532         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3533         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3534         structure of PrP amyloid."
3535 }
3536
3537 @article { gao03,
3538     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3539         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3540     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3541         fibronectin type {III1} intermediates",
3542     year = 2003,
3543     journal = PNAS,
3544     volume = 100,
3545     number = 25,
3546     pages = "14784--14789",
3547     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3548     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3549     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3550     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3551         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3552         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3553         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3554         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3555         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3556         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3557         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3558         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3559         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3560         times the length of the native folded state. Considering previous
3561         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3562         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3563         this partially unfolded intermediate."
3564 }
3565
3566 @article { gavrilov01,
3567     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3568     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3569     year = 2001,
3570     month = dec,
3571     day = 21,
3572     journal = JTB,
3573     volume = 213,
3574     number = 4,
3575     pages = "527--545",
3576     issn = "0022-5193",
3577     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3578     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3579         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3580     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3581         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3582         system of given architecture (reliability structure) and given
3583         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3584         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3585         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3586         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3587         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3588         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3589         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3590         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3591         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3592         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3593         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3594         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3595         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3596         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3597         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3598         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3599         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3600         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3601         general failure law. The theory explains why relative differences in
3602         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3603         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3604         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3605         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3606         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3607         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3608         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3609         biological knowledge.",
3610     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3611 }
3612
3613 @article { gergely00,
3614     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3615         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3616     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3617         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3618     year = 2000,
3619     journal = PNAS,
3620     volume = 97,
3621     number = 20,
3622     pages = "10802--10807",
3623     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3624     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3625     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3626 }
3627
3628 @article { gompertz25,
3629     author = BGompertz,
3630     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3631         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3632         Contingencies",
3633     year = 1825,
3634     journal = PTRSL,
3635     volume = 115,
3636     number = "",
3637     pages = "513--583",
3638     issn = 02610523,
3639     publisher = RS,
3640     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3641     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3642     abstract = "",
3643     jstor_articletype = "primary_article",
3644     jstor_formatteddate = 1825,
3645     jstor_issuetitle = ""
3646 }
3647
3648 @article{ welch38,
3649   author = BLWelch,
3650   title = {The significance of the difference between two means when
3651     the population variances are unequal},
3652   year = 1938,
3653   month = feb,
3654   journal = Biomet,
3655   volume = 29,
3656   number = "3-4",
3657   pages = {350--362},
3658   keywords = "Population",
3659   issn = "0006-3444",
3660   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3661   language = "eng",
3662 }
3663
3664 @article{ welch47,
3665   author = BLWelch,
3666   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3667     different population variances are involved},
3668   year = 1947,
3669   month = jan,
3670   journal = Biomet,
3671   volume = 34,
3672   number = "1-2",
3673   pages = {28--35},
3674   keywords = "Population",
3675   issn = "0006-3444",
3676   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3677   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3678   language = "eng",
3679 }
3680
3681 @article { granzier97,
3682     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3683         KTrombitas,
3684     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3685         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3686     year = 1997,
3687     month = oct,
3688     journal = BPJ,
3689     volume = 73,
3690     number = 4,
3691     pages = "2043--2053",
3692     issn = "0006-3495",
3693     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3694     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3695     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3696         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3697         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3698         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3699         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3700     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3701         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3702         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3703         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3704         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3705         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3706         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3707         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3708         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3709         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3710         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3711         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3712         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3713         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3714         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3715         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3716         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3717         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3718         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3719         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3720         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3721         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3722         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3723         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3724         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3725         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3726         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3727         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3728         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3729         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3730         into the elastic pool."
3731 }
3732
3733 @article { grossman05,
3734     author = CGrossman #" and "# AStout,
3735     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3736     year = 2005,
3737     season = "Fall",
3738     numpages = 12,
3739     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3740     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3741         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3742         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3743         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3744         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3745         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3746         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3747         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3748         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3749         instead.},
3750     project = "Cantilever Calibration"
3751 }
3752
3753 @article { halvorsen09,
3754     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3755     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3756         force",
3757     year = 2009,
3758     journal = arXiv,
3759     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3760     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3761         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3762         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3763         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3764         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3765         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3766         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3767         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3768         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3769         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3770         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3771         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3772         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3773         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3774         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3775         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3776         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3777         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3778         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3779         wider range of researchers and experimental systems.}
3780 }
3781
3782 @article { hanggi90,
3783     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3784     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3785     year = 1990,
3786     month = "Apr",
3787     journal = RMP,
3788     volume = 62,
3789     number = 2,
3790     pages = "251--341",
3791     numpages = 90,
3792     publisher = APS,
3793     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3794     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3795     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3796     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3797         the Kramers-specific introduction.",
3798     project = "sawtooth simulation"
3799 }
3800
3801 @article { hatfield99,
3802     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3803     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3804     year = 1999,
3805     month = "Apr",
3806     journal = PRL,
3807     volume = 82,
3808     number = 17,
3809     pages = "3548--3551",
3810     numpages = 3,
3811     publisher = APS,
3812     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3813     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3814     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3815     project = "sawtooth simulation"
3816 }
3817
3818 @article { heymann00,
3819     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3820     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3821     year = 2000,
3822     month = jun,
3823     day = 26,
3824     journal = PRL,
3825     volume = 84,
3826     number = "26 Pt 1",
3827     pages = "6126--6129",
3828     issn = "0031-9007",
3829     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3830     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3831     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3832     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3833         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3834         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3835         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3836         only one single force value in a continuous force profile that
3837         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3838         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3839         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3840         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3841         from measurements with different spring constants contain complementary
3842         information."
3843 }
3844
3845 @article { hummer01,
3846     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3847     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3848         single-molecule pulling experiments",
3849     year = 2001,
3850     journal = PNAS,
3851     volume = 98,
3852     number = 7,
3853     pages = "3658--3661",
3854     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3855     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3856     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3857     note = "READ"
3858 }
3859
3860 @article { hummer03,
3861     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3862     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3863     year = 2003,
3864     month = jul,
3865     journal = BPJ,
3866     volume = 85,
3867     number = 1,
3868     pages = "5--15",
3869     issn = "0006-3495",
3870     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3871     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3872     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3873         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3874         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3875         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3876         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3877     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3878         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3879         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3880         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3881         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3882         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3883         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3884         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3885         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3886         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3887         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3888         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3889         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3890         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3891         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3892         information from pulling experiments is simple to implement and should
3893         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3894     note = "READ",
3895     project = "sawtooth simulation"
3896 }
3897
3898 @article { hutter05,
3899     author = JHutter,
3900     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3901         spring constant and adhesion measurements.",
3902     year = 2005,
3903     month = mar,
3904     day = 15,
3905     journal = LANG,
3906     volume = 21,
3907     number = 6,
3908     pages = "2630--2632",
3909     issn = "0743-7463",
3910     doi = "10.1021/la047670t",
3911     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3912     project = "Cantilever Calibration"
3913 }
3914
3915 @article { hutter93,
3916     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3917     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3918     year = 1993,
3919     journal = RSI,
3920     volume = 64,
3921     number = 7,
3922     pages = "1868--1873",
3923     publisher = AIP,
3924     doi = "10.1063/1.1143970",
3925     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
3926     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
3927         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
3928     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
3929         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
3930         This is the first paper I've found that works out the theory
3931         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
3932         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
3933         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
3934         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
3935         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
3936     project = "Cantilever Calibration"
3937 }
3938
3939 @article{ hutter93-erratum,
3940   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3941   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
3942   year = 1993,
3943   month = nov,
3944   journal = RSI,
3945   volume = 64,
3946   number = 11,
3947   pages = 3342,
3948   publisher = AIP,
3949   doi = "10.1063/1.1144449",
3950   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
3951   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
3952     response of their optical-detection electronics.},
3953   project = "Cantilever Calibration",
3954 }
3955
3956 @book{ heer72,
3957   author = CVHeer,
3958   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
3959   year = 1972,
3960   publisher = AcP,
3961   address = {New York},
3962   numpages = 602,
3963   isbn = {0-123-36550-3},
3964   language = {English},
3965   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
3966 }
3967
3968 @article { hyeon03,
3969     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
3970     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
3971         by using mechanical unfolding experiments?",
3972     year = 2003,
3973     month = sep,
3974     day = 02,
3975     journal = PNAS,
3976     volume = 100,
3977     number = 18,
3978     pages = "10249--10253",
3979     issn = "0027-8424",
3980     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
3981     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
3982     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
3983     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
3984     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
3985         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
3986         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
3987         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
3988         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
3989         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
3990         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
3991         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
3992         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
3993         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
3994         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
3995         energy scale epsilon, can be directly measured.",
3996     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
3997         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
3998     project = "Energy Landscape Roughness"
3999 }
4000
4001 @article { improta96,
4002     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4003     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4004         components of muscle elasticity.",
4005     year = 1996,
4006     month = mar,
4007     day = 15,
4008     journal = STR,
4009     volume = 4,
4010     number = 3,
4011     pages = "323--337",
4012     issn = "0969-2126",
4013     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4014     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4015         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4016         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4017         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4018     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4019         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4020         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4021         is believed to play a major role in extensibility and passive
4022         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4023         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4024         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4025         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4026         mechanical properties be approached through the characterization of the
4027         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4028         paper, we report on the structure determination in solution of a
4029         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4030         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4031         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4032         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4033         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4034         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4035         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4036         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4037         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4038         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4039         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4040         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4041         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4042         elasticity by stretching the hinge regions.",
4043     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4044         1TIT}, DOI:
4045         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4046 }
4047
4048 @article { irback05,
4049     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4050     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4051     year = 2005,
4052     journal = PNAS,
4053     volume = 102,
4054     number = 38,
4055     pages = "13427--13432",
4056     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4057     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4058     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4059     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4060         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4061         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4062         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4063         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4064         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4065         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4066         process can occur either in a single step or through intermediate
4067         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4068         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4069         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4070         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4071         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4072         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4073         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4074         verified experimentally but appears physically reasonable."
4075 }
4076
4077 @article{ grubmuller96,
4078   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4079   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4080     streptavidin-biotin rupture force.},
4081   year = 1996,
4082   month = feb,
4083   day = 16,
4084   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4085              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4086              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4087   journal = SCI,
4088   volume = 271,
4089   number = 5251,
4090   pages = {997--999},
4091   issn = {0036-8075},
4092   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4093   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4094   language = {eng},
4095   keywords = {Bacterial Proteins},
4096   keywords = {Biotin},
4097   keywords = {Chemistry, Physical},
4098   keywords = {Computer Simulation},
4099   keywords = {Hydrogen Bonding},
4100   keywords = {Ligands},
4101   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4102   keywords = {Models, Chemical},
4103   keywords = {Molecular Conformation},
4104   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4105   keywords = {Protein Conformation},
4106   keywords = {Streptavidin},
4107   keywords = {Thermodynamics},
4108   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4109                  complex was calculated here by computer simulations.
4110                  The computed force agrees well with that obtained by
4111                  recent single molecule atomic force microscope
4112                  experiments. These simulations suggest a detailed
4113                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4114                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4115                  attributed to a hydrogen bond network between the
4116                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4117                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4118                  substantially enhance the stability of the complex and
4119                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4120                  steric restraints do not appear to contribute to the
4121                  binding forces, although conformational motions were
4122                  observed.},
4123 }
4124
4125
4126 @article { izrailev97,
4127     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4128         YOono #" and "# KSchulten,
4129     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4130         complex",
4131     year = 1997,
4132     month = apr,
4133     journal = BPJ,
4134     volume = 72,
4135     number = 4,
4136     pages = "1568--1581",
4137     issn = "0006-3495",
4138     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4139     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4140     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4141         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4142         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4143         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4144     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4145         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4146         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4147         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4148         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4149         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4150         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4151         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4152         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4153         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4154         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4155         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4156         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4157         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4158         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4159         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4160         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4161         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4162         rupture."
4163 }
4164
4165 @article { janshoff00,
4166     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4167         HFuchs,
4168     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4169         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4170     year = 2000,
4171     month = sep,
4172     day = 15,
4173     journal = ACIEE,
4174     volume = 39,
4175     number = 18,
4176     pages = "3212--3237",
4177     issn = "1521-3773",
4178     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4179     eprint = "",
4180     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4181     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4182         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4183         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4184         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4185         replication and transcription of the genome; it is also important for
4186         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4187         that molecules interact with each other in a specific manner.
4188         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4189         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4190         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4191         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4192         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4193         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4194         have now become available for measuring the forces between interfaces
4195         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4196         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4197         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4198         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4199         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4200         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4201         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4202         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4203         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4204         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4205         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4206         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4207         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4208 }
4209
4210 @article { jollymore09,
4211     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4212         and "# HLi,
4213     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4214         molecule force spectroscopy",
4215     year = 2009,
4216     month = jan,
4217     day = 30,
4218     journal = JMB,
4219     volume = 385,
4220     number = 4,
4221     pages = "1277--1286",
4222     issn = "1089-8638",
4223     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4224     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4225     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4226         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4227         Analysis;Tenascin",
4228     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4229         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4230         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4231         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4232         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4233         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4234         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4235         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4236         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4237         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4238         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4239         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4240         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4241         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4242         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4243         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4244         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4245         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4246         foundation to further study the mechanical properties of individual
4247         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4248         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4249         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4250         design of different forms of tenascins. The comparison between
4251         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4252         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4253         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4254         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4255         tenascins."
4256 }
4257
4258 @article { jones05,
4259     author = REJones #" and "# DPHart,
4260     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4261         immersed in fluids",
4262     year = 2005,
4263     journal = TBI,
4264     volume = 38,
4265     number = 3,
4266     pages = "355--361",
4267     issn = "0301-679X",
4268     doi = "DOI: 10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4269     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V57-4DN9K7J-1/2/fef91
4270         ac022594c2c6a701376d83ecd31",
4271     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4272     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4273         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4274         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4275         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4276         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4277         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4278         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4279         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4280         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4281         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4282         the viscosity of the lubricant for each test."
4283 }
4284
4285 @article { juckett93,
4286     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4287     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4288         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4289     year = 1993,
4290     month = jun,
4291     journal = MAD,
4292     volume = 69,
4293     number = "1--2",
4294     pages = "1--31",
4295     issn = "0047-6374",
4296     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4297     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4298         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4299         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4300         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4301         Statistical;Mortality",
4302     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4303         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4304         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4305         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4306         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4307         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4308         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4309         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4310         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4311         explored in the context of both functions and, in particular, the
4312         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4313         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4314         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4315         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4316         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4317         probable errors in those analyses are discussed.",
4318     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4319         Weibull models."
4320 }
4321
4322 @article { kaplan58,
4323     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4324     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4325     year = 1958,
4326     month = "jun",
4327     journal = JASA,
4328     volume = 53,
4329     number = 282,
4330     pages = "457--481",
4331     issn = 01621459,
4332     publisher = ASA,
4333     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4334     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4335     abstract = ""
4336 }
4337
4338 @article { kellermayer03,
4339     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4340     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4341         force microscopy",
4342     year = 2003,
4343     journal = BBABE,
4344     volume = 1604,
4345     number = 2,
4346     pages = "105--114",
4347     issn = "0005-2728",
4348     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4349     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4350     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4351         spectroscopy",
4352     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4353         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4354         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4355         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4356         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4357         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4358         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4359         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4360         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4361         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4362         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4363         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4364         appear independent from each other along their contour. Based on the
4365         global association but local independence of titin molecules, we
4366         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4367         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4368         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4369         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4370         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4371         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4372         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4373         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4374         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4375         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4376         sarcomeric passive force response.",
4377     note = ""
4378 }
4379
4380 @article { kellermayer97,
4381     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4382         CBustamante,
4383     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4384         characterized with laser tweezers",
4385     year = 1997,
4386     month = may,
4387     day = 16,
4388     journal = SCI,
4389     volume = 276,
4390     number = 5315,
4391     pages = "1112--1116",
4392     issn = "0036-8075",
4393     keywords = "Amino Acid
4394         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4395         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4396         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4397         Mechanical",
4398     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4399         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4400         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4401         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4402         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4403         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4404         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4405         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4406         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4407         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4408         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4409         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4410         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4411         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4412         muscle fibers."
4413 }
4414
4415 @article { king10,
4416     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4417     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4418         based on a simple two-state model",
4419     year = 2010,
4420     month = mar,
4421     day = 1,
4422     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4423                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4424     journal = IJBMM,
4425     volume = 46,
4426     number = 2,
4427     pages = "159--166",
4428     issn = "0141-8130",
4429     alternative_issn = "1879-0003",
4430     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4431     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T7J-
4432         4XWMND2-1/2/7ef768562b4157fc201d450553e5de5e",
4433     language = "eng",
4434     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4435         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4436     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4437         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4438         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4439         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4440         revealed novel information that has significantly enhanced our
4441         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4442         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4443         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4444         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4445         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4446         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4447         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4448         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4449         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4450         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4451         also analyze the errors associated with different methods of data
4452         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4453         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4454         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4455         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4456         unfolding method."
4457 }
4458
4459 @article { kleiner07,
4460     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4461     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4462         simulation with a Go-type potential",
4463     year = 2007,
4464     month = mar,
4465     day = 15,
4466     journal = BPJ,
4467     volume = 92,
4468     number = 6,
4469     pages = "2054--2061",
4470     issn = "0006-3495",
4471     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4472     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4473     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4474     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4475         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4476         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4477     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4478         has an important role in living systems and is a logical extension of
4479         the more general protein folding problem. Recent advances in
4480         experimental methodology have allowed the stretching of single
4481         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4482         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4483         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4484         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4485         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4486         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4487         presence of a stretching force and show that this fundamental
4488         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4489         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4490         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4491         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4492         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4493 }
4494
4495 @article { klimov00,
4496     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4497     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4498         globular proteins",
4499     year = 2000,
4500     month = jun,
4501     day = 20,
4502     journal = PNAS,
4503     volume = 97,
4504     number = 13,
4505     pages = "7254--7259",
4506     issn = "0027-8424",
4507     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4508     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4509     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4510     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4511     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4512         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4513         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4514         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4515         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4516         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4517         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4518         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4519         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4520         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4521         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4522         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4523         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4524         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4525         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4526         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4527         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4528         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4529         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4530         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4531         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4532         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4533         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4534         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4535         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4536     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4537 }
4538
4539 @article { klimov99,
4540     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4541     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4542         force-induced unfolding",
4543     year = 1999,
4544     month = may,
4545     day = 25,
4546     journal = PNAS,
4547     volume = 96,
4548     number = 11,
4549     pages = "6166--6170",
4550     issn = "0027-8424",
4551     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4552         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4553     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4554         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4555         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4556         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4557         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4558         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4559         stretching rates of individual molecules show great variations
4560         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4561         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4562         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4563         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4564         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4565         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4566         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4567         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4568         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4569         proteins in the absence of denaturants."
4570 }
4571
4572 @article { kosztin06,
4573     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4574     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4575         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4576     year = 2006,
4577     month = feb,
4578     day = 10,
4579     journal = JCP,
4580     volume = 124,
4581     pages = 064106,
4582     issn = "0031-9007",
4583     doi = "10.1063/1.2166379",
4584     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4585 }
4586
4587 @article { kramers40,
4588     author = HAKramers,
4589     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4590         chemical reactions",
4591     year = 1940,
4592     month = apr,
4593     journal = Physica,
4594     volume = 7,
4595     number = 4,
4596     pages = "284--304",
4597     issn = "0031-8914",
4598     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4599     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4600     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4601         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4602         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4603         applicability of the transition state method for calculating the rate
4604         of chemical reactions.",
4605     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4606 }
4607
4608 @article { krammer99,
4609     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4610         #" and "# VVogel,
4611     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4612         tensile molecular recognition switch",
4613     year = 1999,
4614     month = feb,
4615     day = 16,
4616     journal = PNAS,
4617     volume = 96,
4618     number = 4,
4619     pages = "1351--1356",
4620     issn = "0027-8424",
4621     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4622         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4623         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4624         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4625         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4626     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4627         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4628         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4629         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4630         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4631         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4632         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4633         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4634         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4635         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4636         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4637         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4638         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4639         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4640         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4641         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4642         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4643         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4644 }
4645
4646 @article { kreuzer01,
4647     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4648     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4649         statistical mechanical analysis",
4650     year = 2001,
4651     month = feb,
4652     day = 23,
4653     journal = PR:E,
4654     volume = 63,
4655     number = "2 Pt 1",
4656     pages = 021906,
4657     issn = "1539-3755",
4658     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4659     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4660     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4661         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4662     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4663         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4664         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4665         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4666         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4667         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4668         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4669         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4670         poly (ethylene glycol) chains."
4671 }
4672
4673 @article { kroy07,
4674     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4675     title = "The glassy wormlike chain",
4676     year = 2007,
4677     journal = NJP,
4678     volume = 9,
4679     number = 11,
4680     pages = 416,
4681     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4682     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4683     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4684     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4685         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4686         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4687         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4688         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4689         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4690         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4691         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4692         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4693         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4694         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4695         the potential physiological significance of our results.",
4696     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4697         limit."
4698 }
4699
4700 @article { labeit03,
4701     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4702         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4703         "# HLGranzier,
4704     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4705         titin",
4706     year = 2003,
4707     journal = PNAS,
4708     volume = 100,
4709     number = 23,
4710     pages = "13716--13721",
4711     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4712     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4713     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4714     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4715         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4716         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4717         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4718         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4719         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4720         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4721         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4722         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4723         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4724         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4725         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4726         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4727         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4728 }
4729
4730 @article{ labeit95,
4731   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4732   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4733     and elasticity.",
4734   journal = SCI,
4735   year = 1995,
4736   month = oct,
4737   day = 13,
4738   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4739   volume = 270,
4740   number = 5234,
4741   pages = "293--296",
4742   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4743   keywords = "Amino Acid Sequence",
4744   keywords = "Animals",
4745   keywords = "DNA, Complementary",
4746   keywords = "Elasticity",
4747   keywords = "Fibronectins",
4748   keywords = "Humans",
4749   keywords = "Immunoglobulins",
4750   keywords = "Molecular Sequence Data",
4751   keywords = "Muscle Contraction",
4752   keywords = "Muscle Proteins",
4753   keywords = "Muscle, Skeletal",
4754   keywords = "Myocardium",
4755   keywords = "Protein Kinases",
4756   keywords = "Rabbits",
4757   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4758   keywords = "Sarcomeres",
4759   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4760     striated muscle contains a third filament system formed by the
4761     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4762     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4763     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4764     details are not known because of the large size of the
4765     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4766     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4767     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4768     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4769     in the A band region of titin suggests why thick filament
4770     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4771     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4772     tension identifies two elements that correlate with tissue
4773     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4774     series. The differential expression of the springs provides a
4775     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4776     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4777   ISSN = "0036-8075",
4778   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4779   language = "eng",
4780 }
4781
4782 @article { law03,
4783     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4784         DSpeicher #" and "# DDischer,
4785     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4786         unfolding of spectrin domains",
4787     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4788         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4789         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4790         19104-6315, USA.",
4791     year = 2003,
4792     month = nov,
4793     journal = BPJ,
4794     volume = 85,
4795     number = 5,
4796     pages = "3286--3293",
4797     issn = "0006-3495",
4798     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4799         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4800         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4801         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4802     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4803         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4804         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4805         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4806         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4807         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4808         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4809         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4810         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4811         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4812         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4813         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4814         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4815         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4816         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4817         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4818         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4819         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4820         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4821         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4822         pathways.",
4823   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4824   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4825   language =     "eng",
4826 }
4827
4828 @article { levinthal68,
4829     author = CLevinthal,
4830     title = "Are there pathways for protein folding?",
4831     year = 1968,
4832     journal = JCPPCB,
4833     volume = 65,
4834     number = 1,
4835     pages = "44--45",
4836     eprint =
4837         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4838         df",
4839     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4840 }
4841
4842 @inproceedings { levinthal69,
4843     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4844     author = CLevinthal,
4845     title = "How to Fold Graciously.",
4846     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4847     year = 1969,
4848     pages = "22--24",
4849     publisher = UIP:Urbana,
4850     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4851     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4852 }
4853
4854 @article { levy02,
4855     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4856     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4857         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4858     year = 2002,
4859     journal = NT,
4860     volume = 13,
4861     number = 1,
4862     pages = "33--37",
4863     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4864     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4865     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4866         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4867         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4868         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4869         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4870         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4871         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4872         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4873         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4874         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4875         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4876         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4877         very good agreement between the two methods. In the case of the
4878         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4879         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4880         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4881         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4882         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4883         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4884         qualitatively invoked.",
4885     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4886         derviation of the Lorentzian fit.",
4887     project = "Cantilever Calibration"
4888 }
4889
4890 @article { li00,
4891     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4892         and "# JFernandez,
4893     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4894         protein",
4895     year = 2000,
4896     journal = PNAS,
4897     volume = 97,
4898     number = 12,
4899     pages = "6527--6531",
4900     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4901     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4902     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4903     abstract = "",
4904     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4905         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4906         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4907 }
4908
4909 @article { li01,
4910     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4911         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4912     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4913         molecule techniques",
4914     year = 2001,
4915     journal = PNAS,
4916     volume = 98,
4917     number = 19,
4918     pages = "10682--10686",
4919     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4920     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4921     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4922     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4923         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
4924         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
4925         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
4926         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
4927         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
4928         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
4929         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
4930         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
4931         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
4932         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
4933         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
4934         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
4935         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
4936         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
4937         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
4938         defined structure."
4939 }
4940
4941 @article { li03,
4942     author = HLi #" and "# JFernandez,
4943     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
4944         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
4945     year = 2003,
4946     month = nov,
4947     day = 14,
4948     journal = JMB,
4949     volume = 334,
4950     number = 1,
4951     pages = "75--86",
4952     issn = "0022-2836",
4953     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
4954     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
4955         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
4956         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
4957         Tertiary;Spectrum Analysis",
4958     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
4959         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
4960         properties. Until recently, the only known structure was that of the
4961         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
4962         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
4963         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
4964         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
4965         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
4966         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
4967         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
4968         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
4969         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
4970         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
4971         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
4972         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
4973         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
4974         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
4975         architectures of the titin Ig modules."
4976 }
4977
4978 @article { li05,
4979     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
4980     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
4981         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
4982     year = 2005,
4983     month = jan,
4984     day = 28,
4985     journal = JMB,
4986     volume = 345,
4987     number = 4,
4988     pages = "817--826",
4989     issn = "0022-2836",
4990     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
4991     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
4992         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
4993         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
4994     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
4995         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
4996         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
4997         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
4998         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
4999         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5000         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5001         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5002         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5003         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5004         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5005         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5006         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5007         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5008         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5009         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5010         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5011         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5012         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5013         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5014         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5015         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5016         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5017         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5018         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5019         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5020         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5021         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5022         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5023         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5024         simulations of the 10FNIII module."
5025 }
5026
5027 @article { msli06,
5028     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5029     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5030         force quench depends on initial conditions",
5031     year = 2006,
5032     journal = PNAS,
5033     volume = 103,
5034     number = 1,
5035     pages = "93--98",
5036     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5037     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5038     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5039     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5040         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5041         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5042         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5043         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5044         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5045         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5046         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5047         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5048         refolding from stretched initial structures not only increases the
5049         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5050         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5051         with the stretched state to compact random coil transition.
5052         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5053         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5054         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5055         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5056         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5057         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5058         initial and/or final values of force. The implications of our results
5059         for design and analysis of experiments are discussed."
5060 }
5061
5062 @article { lin91,
5063     author = JLin,
5064     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5065     year = 1991,
5066     month = jan,
5067     journal = IEEE:TIT,
5068     volume = 37,
5069     number = 1,
5070     pages = "145--151",
5071     issn = "0018-9448",
5072     doi = "10.1109/18.61115",
5073     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5074         r=61115&count=35&index=9",
5075     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5076         information;entropy;probability of error bounds",
5077     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5078         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5079         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5080         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5081         involved. More importantly, their close relationship with the
5082         variational distance and the probability of misclassification error are
5083         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5084         applications of divergence measures. The measures are also well
5085         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5086         semiboundedness, and boundedness."
5087 }
5088
5089 @article { linke08,
5090     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5091     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5092         physiological implications",
5093     year = 2008,
5094     month = apr,
5095     day = 06,
5096     journal = PA,
5097     volume = 456,
5098     number = 1,
5099     pages = "101--115",
5100     issn = "0031-6768",
5101     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5102     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5103         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5104         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5105         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5106         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5107         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5108         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5109         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5110         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5111         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5112         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5113         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5114         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5115         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5116         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5117         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5118         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5119         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5120         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5121         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5122         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5123         understand how proteins respond to forces in cells and how
5124         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5125 }
5126
5127 @article { linke98a,
5128     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5129         HHosser #" and "# PMundel,
5130     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5131         spring",
5132     year = 1998,
5133     month = jun,
5134     journal = JCS,
5135     volume = "111 (Pt 11)",
5136     pages = "1567--1574",
5137     issn = "0021-9533",
5138     doi = "",
5139     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5140     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5141     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5142         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5143         Relationship",
5144     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5145         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5146         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5147         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5148         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5149         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5150         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5151         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5152         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5153         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5154         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5155         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5156         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5157         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5158         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5159         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5160         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5161         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5162         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5163         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5164         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5165         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5166         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5167         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5168         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5169         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5170         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5171         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5172         muscle fiber."
5173 }
5174
5175 @article { linke98b,
5176     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5177         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5178     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5179     year = 1998,
5180     month = jul,
5181     day = 07,
5182     journal = PNAS,
5183     volume = 95,
5184     number = 14,
5185     pages = "8052--8057",
5186     issn = "0027-8424",
5187     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5188         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5189         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5190     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5191         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5192         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5193         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5194         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5195         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5196         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5197         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5198         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5199         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5200         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5201         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5202         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5203         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5204         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5205         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5206         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5207         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5208         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5209         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5210         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5211         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5212         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5213         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5214         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5215         persistence length and a stretch modulus."
5216 }
5217
5218 @article { liu03,
5219     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5220         and "# VParpura,
5221     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5222     year = 2003,
5223     journal = PNAS,
5224     volume = 100,
5225     number = 23,
5226     pages = "13621--13625",
5227     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5228     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5229     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5230     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5231         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5232         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5233         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5234         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5235         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5236         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5237         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5238         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5239         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5240         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5241         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5242         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5243         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5244         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5245         The technique is of broad interest and will find uses outside
5246         toxicology."
5247 }
5248
5249 @article { lois08,
5250     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5251     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5252         energy reaction path",
5253     year = 2008,
5254     month = sep,
5255     day = 15,
5256     journal = BPJ,
5257     volume = 95,
5258     number = 6,
5259     pages = "2692--2701",
5260     issn = "1542-0086",
5261     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5262     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5263         protein folding. The key insight is that the search for the native
5264         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5265         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5266         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5267         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5268         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5269         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5270         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5271         measurements of the free energy. We test these predictions against
5272         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5273 }
5274
5275 @article { lu00a,
5276     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5277         and "# KSchulten,
5278     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5279     year = 2000,
5280     journal = AdvExpMedBiol,
5281     volume = 481,
5282     pages = "143--60",
5283     issn = "0065-2598",
5284     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5285     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5286         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5287         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5288         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5289         Kinases;Software",
5290     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5291         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5292         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5293         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5294         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5295         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5296         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5297         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5298         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5299         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5300         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5301         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5302         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5303         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5304         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5305         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5306         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5307         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5308         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5309         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5310         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5311         denaturation data.",
5312     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5313 }
5314
5315 @article { lu00b,
5316     author = HLu #" and "# KSchulten,
5317     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5318         domains",
5319     year = 2000,
5320     month = jul,
5321     journal = BPJ,
5322     volume = 79,
5323     number = 1,
5324     pages = "51--65",
5325     issn = "0006-3495",
5326     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5327     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5328     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5329     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5330         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5331         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5332         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5333         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5334     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5335         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5336         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5337         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5338         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5339         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5340         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5341         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5342         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5343         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5344         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5345         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5346         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5347         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5348         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5349         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5350         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5351         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5352         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5353         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5354         key event."
5355 }
5356
5357 @article { lu98,
5358     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5359         and "# KSchulten,
5360     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5361         dynamics simulation",
5362     year = 1998,
5363     month = aug,
5364     journal = BPJ,
5365     volume = 75,
5366     number = 2,
5367     pages = "662--671",
5368     issn = "0006-3495",
5369     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5370     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5371     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5372     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5373         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5374         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5375         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5376         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5377         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5378     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5379         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5380         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5381         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5382         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5383         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5384         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5385         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5386         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5387         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5388         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5389         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5390         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5391         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5392         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5393         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5394         features of the simulations, including the position of the force peak
5395         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5396         related to experimental observations."
5397 }
5398
5399 @article { lu99,
5400     author = HLu #" and "# KSchulten,
5401     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5402         domain unfolding",
5403     year = 1999,
5404     month = jun,
5405     day = 01,
5406     journal = PROT,
5407     volume = 35,
5408     number = 4,
5409     pages = "453--463",
5410     issn = "0887-3585",
5411     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5412     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5413     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5414     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5415         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5416     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5417         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5418         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5419         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5420         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5421         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5422         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5423         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5424         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5425         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5426         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5427         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5428         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5429         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5430         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5431         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5432         specific relationship between response to mechanical strain and the
5433         architecture of beta-sandwich domains."
5434 }
5435
5436 @article { makarov01,
5437     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5438     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5439     collaboration = "",
5440     year = 2001,
5441     journal = JCP,
5442     volume = 114,
5443     number = 21,
5444     pages = "9663--9673",
5445     publisher = AIP,
5446     doi = "10.1063/1.1369622",
5447     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5448         .Chem.Phys._2001.pdf",
5449     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5450     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5451         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5452         macromolecules; atomic force microscopy"
5453 }
5454
5455 @article { marko95,
5456     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5457     title = "Stretching {DNA}",
5458     affiliation = "",
5459     year = 1995,
5460     journal = Macromol,
5461     volume = 28,
5462     number = 26,
5463     pages = "8759--8770",
5464     issn = "0024-9297",
5465     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5466         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5467     url =
5468         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5469         ",
5470     abstract = "",
5471     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5472 }
5473
5474 @article { marszalek02,
5475     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5476         JFernandez,
5477     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5478         with force-ramp {AFM}",
5479     year = 2002,
5480     journal = PNAS,
5481     volume = 99,
5482     number = 7,
5483     pages = "4278--4283",
5484     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5485     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5486     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5487     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5488         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5489         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5490         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5491         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5492         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5493         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5494         arrangement where the force is the free variable introduces an
5495         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5496         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5497         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5498         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5499         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5500         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5501         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5502         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5503         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5504         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5505         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5506         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5507         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5508         spectroscopy."
5509 }
5510
5511 @article { marszalek99,
5512     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5513         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5514     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5515     year = 1999,
5516     month = nov,
5517     day = 04,
5518     journal = NAT,
5519     volume = 402,
5520     number = 6757,
5521     pages = "100--103",
5522     issn = "0028-0836",
5523     doi = "10.1038/47083",
5524     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5525     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5526     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5527         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5528         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5529         Proteins",
5530     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5531         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5532         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5533         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5534         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5535         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5536         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5537         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5538         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5539         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5540         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5541         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5542         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5543         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5544         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5545         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5546         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5547         their slack length, and is therefore likely to be an important
5548         previously unrecognized component of titin elasticity."
5549 }
5550
5551 @article { mcpherson01,
5552     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5553         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5554         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5555         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5556         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5557         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5558         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5559         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5560         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5561         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5562         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5563         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5564         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5565         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5566         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5567         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5568         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5569         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5570         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5571         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5572         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5573         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5574         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5575         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5576         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5577         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5578         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5579         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5580         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5581         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5582         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5583     title = "A physical map of the human genome.",
5584     year = 2001,
5585     month = feb,
5586     day = 15,
5587     journal = NAT,
5588     volume = 409,
5589     number = 6822,
5590     pages = "934--941",
5591     issn = "0028-0836",
5592     doi = "10.1038/35057157",
5593     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5594     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5595     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5596         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5597         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5598     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5599         and its size and complexity present many challenges for sequence
5600         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5601         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5602         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5603         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5604         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5605         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5606         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5607         with the map."
5608 }
5609
5610 @article { mello04,
5611     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5612     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5613     year = 2004,
5614     month = sep,
5615     day = 28,
5616     journal = PNAS,
5617     volume = 101,
5618     number = 39,
5619     pages = "14102--14107",
5620     issn = "0027-8424",
5621     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5622     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5623         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5624         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5625         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5626     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5627         model protein folding but have been difficult to measure
5628         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5629         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5630         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5631         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5632         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5633         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5634         modular structural units can be fragmented without disrupting
5635         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5636         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5637         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5638         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5639         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5640         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5641         suggests preferred low-energy routes for folding."
5642 }
5643
5644 @article { merkel99,
5645     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5646         and "# EEvans,
5647     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5648         force spectroscopy",
5649     year = 1999,
5650     month = jan,
5651     day = 07,
5652     journal = NAT,
5653     volume = 397,
5654     number = 6714,
5655     pages = "50--53",
5656     issn = "0028-0836",
5657     doi = "10.1038/16219",
5658     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5659     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5660     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5661         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5662         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5663         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5664         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5665         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5666         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5667         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5668         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5669         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5670         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5671         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5672         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5673         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5674         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5675         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5676         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5677         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5678         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5679         are also able to relate the activation barriers derived from our
5680         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5681         simulations of the biotin-avidin complex."
5682 }
5683
5684 @article { metropolis87,
5685     author = NMetropolis,
5686     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5687     year = 1987,
5688     journal = LAS,
5689     volume = 15,
5690     pages = "125--130",
5691     publisher = LANL,
5692     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5693 }
5694
5695 @article { mickler07,
5696     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5697         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5698     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5699         using single-molecule experiments and simulations",
5700     year = 2007,
5701     journal = PNAS,
5702     volume = 104,
5703     number = 51,
5704     pages = "20268--20273",
5705     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5706     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5707     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5708     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5709         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5710     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5711         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5712         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5713         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5714         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5715         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5716         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5717         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5718         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5719         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5720         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5721         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5722         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5723         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5724         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5725         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5726         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5727         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5728         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5729         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5730         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5731         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5732         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5733         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5734         grained level, of the three metastable intermediates.",
5735     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5736       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5737       is about $6\U{ms}$.},
5738 }
5739
5740 @article { nevo03,
5741     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5742         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5743         PHinterdorfer,
5744     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5745         the complex of {Ran} and importin beta1",
5746     year = 2003,
5747     month = jul,
5748     journal = NSB,
5749     volume = 10,
5750     number = 7,
5751     pages = "553--557",
5752     issn = "1072-8368",
5753     doi = "10.1038/nsb940",
5754     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5755     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5756     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5757         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5758         ran GTP-Binding Protein",
5759     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5760         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5761         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5762         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5763         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5764         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5765         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5766         found that the complex alternates between two distinct conformational
5767         states of different adhesion strength. The application of an external
5768         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5769         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5770         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5771         this barrier. These results support a model whereby functional control
5772         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5773         alternative conformations."
5774 }
5775
5776 @article { nevo04,
5777     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5778         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5779     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5780         single-molecule force measurements",
5781     year = 2004,
5782     month = oct,
5783     journal = BPJ,
5784     volume = 87,
5785     number = 4,
5786     pages = "2630--2634",
5787     issn = "0006-3495",
5788     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5789     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5790     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5791     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5792         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5793         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5794         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5795         ran GTP-Binding Protein",
5796     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5797         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5798         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5799         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5800         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5801         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5802         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5803         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5804         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5805         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5806         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5807         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5808         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5809         differentiated by the data."
5810 }
5811
5812 @article { nevo05,
5813     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5814         #" and "# ZReich,
5815     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5816     year = 2005,
5817     month = may,
5818     journal = EMBO,
5819     volume = 6,
5820     number = 5,
5821     pages = "482--486",
5822     issn = "1469-221X",
5823     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5824     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5825     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5826     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5827         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5828     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5829         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5830         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5831         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5832         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5833         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5834         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5835         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5836         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5837         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5838         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5839         with different, structurally distinct ligands.",
5840     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5841     project = "Energy Landscape Roughness"
5842 }
5843
5844 @article { ng07a,
5845     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5846         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5847     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5848         stability",
5849     year = 2007,
5850     month = jun,
5851     day = 5,
5852     journal = PNAS,
5853     volume = 104,
5854     number = 23,
5855     pages = "9633--9637",
5856     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5857     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5858     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5859     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5860         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5861         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5862         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5863         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5864         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5865         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5866         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5867         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5868         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5869         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5870         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5871         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5872         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5873         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5874         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5875         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5876         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5877         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5878         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5879         functional surface interactions."
5880 }
5881
5882 @article { ng07b,
5883     author = SNg #" and "# JClarke,
5884     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5885         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5886         Fibronectin Type {III} Domain",
5887     journal = JMB,
5888     volume = 371,
5889     number = 4,
5890     pages = "851–854",
5891     year = 2007,
5892     month = aug,
5893     day = 24,
5894     issn = "0022-2836",
5895     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5896     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283607007966",
5897     keywords = "AFM",
5898     keywords = "MD simulations",
5899     keywords = "titin",
5900     keywords = "forced unfolding",
5901     keywords = "extracellular matrix",
5902     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5903         been used to investigate the mechanical properties of the
5904         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5905         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5906         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5907         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5908         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5909         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5910         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5911         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5912         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5913         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5914         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5915         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5916         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5917         these different pH values. These results suggest that some
5918         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5919         interactions in determining the mechanical stability of
5920         proteins."
5921 }
5922
5923 @article { nome07,
5924     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
5925     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
5926         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
5927     year = 2007,
5928     month = dec,
5929     day = 26,
5930     journal = PNAS,
5931     volume = 104,
5932     number = 52,
5933     pages = "20799--20804",
5934     issn = "1091-6490",
5935     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
5936     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
5937     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
5938     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
5939         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
5940         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
5941         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
5942         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
5943     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
5944         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
5945         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
5946         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
5947         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
5948         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
5949         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
5950         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
5951         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
5952         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
5953         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
5954         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
5955         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
5956         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
5957         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
5958         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
5959         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
5960         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
5961         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
5962         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
5963         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
5964         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
5965         stability."
5966 }
5967
5968 @book { noy08,
5969     editor = ANoy,
5970     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
5971     year = 2008,
5972     isbn = "978-0-387-49987-1",
5973     publisher = SPRINGER,
5974     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
5975         effect in section 8.4.1."
5976 }
5977
5978 @article { nummela07,
5979     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
5980     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
5981         Unfolding Events}",
5982     year = 2007,
5983     journal = BPJ,
5984     volume = 93,
5985     number = 10,
5986     pages = "3373--3381",
5987     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
5988     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
5989     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
5990     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
5991         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
5992         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
5993         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
5994         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
5995         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
5996         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
5997         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
5998         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
5999         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6000         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6001         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6002         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6003         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6004         For the first relevance, applications are described for simulating the
6005         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6006         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6007         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6008         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6009         under different conditions."
6010 }
6011
6012 @article { oberhauser01,
6013     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6014         JFernandez,
6015     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6016         microscopy",
6017     year = 2001,
6018     journal = PNAS,
6019     volume = 98,
6020     number = 2,
6021     pages = "468--472",
6022     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6023     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6024     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6025     abstract = ""
6026 }
6027
6028 @article { ohler07,
6029     author = BOhler,
6030     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6031         vibrometry",
6032     year = 2007,
6033     journal = RSI,
6034     volume = 78,
6035     number = 6,
6036     pages = 063701,
6037     numpages = 5,
6038     publisher = AIP,
6039     eid = 063701,
6040     doi = "10.1063/1.2743272",
6041     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6042     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6043         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6044     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6045         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6046         Doppler vibrometry.",
6047     project = "Cantilever Calibration"
6048 }
6049
6050 @article { olshansky97,
6051     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6052     title = "Ever since {G}ompertz",
6053     year = 1997,
6054     month = feb,
6055     journal = Demography,
6056     volume = 34,
6057     number = 1,
6058     pages = "1--15",
6059     issn = "0070-3370",
6060     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6061     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6062         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6063     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6064         important observation that a law of geometrical progression pervades
6065         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6066         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6067         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6068         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6069         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6070         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6071         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6072         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6073         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6074         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6075         process of many living organisms during a significant portion of their
6076         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6077         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6078         in light of research on aging that has taken place since then.",
6079     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6080         I'll look into them if I have the time. Available through several
6081         repositories."
6082 }
6083
6084 @article { onuchic96,
6085     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6086         PGWolynes,
6087     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6088         ensemble",
6089     year = 1996,
6090     journal = FoldDes,
6091     volume = 1,
6092     number = 6,
6093     pages = "441--450",
6094     issn = "1359-0278",
6095     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6096     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6097         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6098         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6099         position of the transition state along an appropriate reaction
6100         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6101         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6102         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6103         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6104         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6105         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6106         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6107         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6108         funnel description show that the transition state is not just a single
6109         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6110         configurations that can be described by specific values of one or a few
6111         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6112         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6113         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6114         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6115         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6116         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6117         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6118         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6119         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6120         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6121         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6122         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6123         native contacts will have different degrees of participation. The
6124         agreement between the experimental results and the theoretical
6125         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6126 }
6127
6128 @article { optiz03,
6129     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6130         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6131     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6132         myocardium",
6133     year = 2003,
6134     journal = PNAS,
6135     volume = 100,
6136     number = 22,
6137     pages = "12688--12693",
6138     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6139     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6140     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6141     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6142         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6143         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6144         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6145         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6146         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6147         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6148         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6149         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6150         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6151         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6152         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6153         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6154         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6155         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6156         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6157         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6158         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6159         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6160         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6161         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6162         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6163         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6164         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6165         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6166         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6167         contraction speed of human myocardium during early systolic
6168         shortening."
6169 }
6170
6171 @article { oroudjev02,
6172     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6173         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6174     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6175         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6176     year = 2002,
6177     journal = PNAS,
6178     volume = 99,
6179     number = 90002,
6180     pages = "6460--6465",
6181     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6182     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6183     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6184     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6185         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6186         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6187         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6188         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6189         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6190         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6191         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6192         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6193         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6194         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6195         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6196         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6197         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6198         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6199         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6200         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6201         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6202         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6203         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6204         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6205         features."
6206 }
6207
6208 @article { paci00,
6209     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6210     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6211         importance of topology and energetics",
6212     year = 2000,
6213     journal = PNAS,
6214     volume = 97,
6215     number = 12,
6216     pages = "6521--6526",
6217     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6218     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6219     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6220 }
6221
6222 @article { paci99,
6223     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6224     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6225         biased molecular dynamics simulations",
6226     year = 1999,
6227     month = may,
6228     day = 07,
6229     journal = JMB,
6230     volume = 288,
6231     number = 3,
6232     pages = "441--459",
6233     issn = "0022-2836",
6234     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6235     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6236         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6237     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6238         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6239         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6240         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6241         explain the observed relation between force and extension, it has been
6242         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6243         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6244         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6245         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6246         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6247         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6248         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6249         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6250         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6251         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6252         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6253         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6254         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6255         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6256         potential results are confirmed by constant force unfolding
6257         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6258         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6259         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6260         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6261         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6262         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6263         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6264         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6265         forces found in the simulations are of the order of those observed
6266         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6267         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6268 }
6269
6270 @article { peng08,
6271     author = QPeng #" and "# HLi,
6272     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6273         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6274     year = 2008,
6275     journal = PNAS,
6276     volume = 105,
6277     number = 6,
6278     pages = "1885--1890",
6279     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6280     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6281     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6282     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6283         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6284         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6285         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6286         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6287         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6288         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6289         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6290         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6291         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6292         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6293         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6294         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6295         not follow well defined routes, instead they display variability and
6296         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6297         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6298         and are likely to result from the residual structures present in the
6299         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6300         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6301         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6302         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6303         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6304         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6305         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6306         otherwise difficult to study using traditional methods."
6307 }
6308
6309 @book { press92,
6310     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6311         BFlannery,
6312     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6313     year = 1992,
6314     edition = 2,
6315     publisher = CUP,
6316     address = "New York",
6317     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6318     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6319         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6320     project = "Cantilever Calibration"
6321 }
6322
6323 @article { puchner08,
6324     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6325     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6326     year = 2008,
6327     month = jul,
6328     journal = BPJ,
6329     volume = 95,
6330     number = 1,
6331     pages = "426--434",
6332     issn = "1542-0086",
6333     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6334     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6335     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6336     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6337         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6338         Folding;Proteins",
6339     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6340         important and extremely powerful technique for investigating the
6341         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6342         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6343         recorded in force extension traces. However, because the energy
6344         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6345         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6346         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6347         traces are an inadequate representation despite widespread use
6348         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6349         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6350         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6351         more appropriate variable than extension. By transforming force
6352         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6353         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6354         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6355         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6356         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6357         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6358         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6359         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6360         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6361         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6362         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6363         and titin kinase.",
6364   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6365     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6366     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6367     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6368     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6369     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6370     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6371     are still sound.},
6372 }
6373
6374 @article { raible04,
6375     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6376         FWBartels #" and "# RRos,
6377     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6378         ligand-receptor complexes",
6379     year = 2004,
6380     month = aug,
6381     day = 26,
6382     journal = JBT,
6383     volume = 112,
6384     number = "1-2",
6385     pages = "13--23",
6386     issn = "0168-1656",
6387     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6388     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6389         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6390         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6391         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6392         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6393     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6394         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6395         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6396         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6397         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6398         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6399         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6400         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6401         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6402         explanations."
6403 }
6404
6405 @article { raible06,
6406     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6407         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6408         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6409     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6410         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6411     year = 2006,
6412     month = jun,
6413     day = 01,
6414     journal = BPJ,
6415     volume = 90,
6416     number = 11,
6417     pages = "3851--3864",
6418     issn = "0006-3495",
6419     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6420     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6421     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6422     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6423         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6424     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6425         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6426         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6427         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6428         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6429         between theory and rupture data from several different experiments."
6430 }
6431
6432 @article{ bartels03,
6433   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6434     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6435   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6436     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6437     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6438     spectroscopy investigation.",
6439   journal = JStructBiol,
6440   year = 2003,
6441   month = aug,
6442   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6443     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6444   volume = 143,
6445   number = 2,
6446   pages = "145--152",
6447   keywords = "Base Sequence",
6448   keywords = "Binding Sites",
6449   keywords = "Conserved Sequence",
6450   keywords = "Fungal Proteins",
6451   keywords = "Galactans",
6452   keywords = "Glucans",
6453   keywords = "Kinetics",
6454   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6455   keywords = "Multigene Family",
6456   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6457   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6458   keywords = "Protein Binding",
6459   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6460   keywords = "Trans-Activators",
6461   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6462     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6463     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6464     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6465     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6466     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6467     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6468     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6469     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6470     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6471     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6472     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6473     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6474     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6475     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6476     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6477     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6478     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6479     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6480     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6481     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6482     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6483     these fragments exhibited distinct differences which are
6484     attributed to the molecular binding mechanism.",
6485   ISSN = "1047-8477",
6486   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6487   language = "eng",
6488 }
6489
6490 @article { rief02,
6491     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6492     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6493     year = 2002,
6494     month = mar,
6495     day = 12,
6496     journal = CPC,
6497     volume = 3,
6498     number = 3,
6499     pages = "255--261",
6500     issn = "1439-4235",
6501     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6502     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6503     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6504         Denaturation;Proteins",
6505     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6506         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6507         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6508         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6509         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6510         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6511         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6512         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6513         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6514         precision machines, but we are beginning to understand their working
6515         principles and to simulate and predict their function.",
6516     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6517         detail."
6518 }
6519
6520 @book { rief65,
6521     author = FRief,
6522     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6523     year = 1965,
6524     publisher = McGraw-Hill,
6525     address = "New York",
6526     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6527       15, Sections 6 and 10.",
6528     project = "Cantilever Calibration"
6529 }
6530
6531 @article { rief97a,
6532     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6533         #" and "# HEGaub,
6534     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6535         {AFM}",
6536     year = 1997,
6537     journal = SCI,
6538     volume = 276,
6539     number = 5315,
6540     pages = "1109--1112",
6541     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6542     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6543     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6544     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6545         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6546         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6547         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6548         structure.",
6549     project = "Energy Landscape Roughness"
6550 }
6551
6552 @article { rief97b,
6553     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6554     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6555         Force Microscopy",
6556     year = 1997,
6557     month = feb,
6558     day = 28,
6559     journal = SCI,
6560     volume = 275,
6561     number = 5304,
6562     pages = "1295--1297",
6563     issn = "1095-9203",
6564     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6565     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6566     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6567     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6568         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6569         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6570         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6571         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6572         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6573         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6574         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6575         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6576         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6577         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6578         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6579 }
6580
6581 @article { rief98,
6582     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6583     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6584         Extensibility",
6585     year = 1998,
6586     month = nov,
6587     journal = PRL,
6588     volume = 81,
6589     number = 21,
6590     pages = "4764--4767",
6591     numpages = 3,
6592     publisher = APS,
6593     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6594     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6595     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6596     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6597         simulation."
6598 }
6599
6600 @article { rief99,
6601     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6602     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6603     year = 1999,
6604     month = apr,
6605     journal = NSB,
6606     volume = 6,
6607     number = 4,
6608     pages = "346--349",
6609     issn = "1072-8368",
6610     doi = "10.1038/7582",
6611     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6612     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6613     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6614         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6615         Analysis;Thermodynamics",
6616     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6617         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6618         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6619         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6620         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6621         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6622         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6623         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6624         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6625         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6626         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6627         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6628         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6629         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6630         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6631         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6632 }
6633
6634 @article{ schmitt00,
6635   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6636   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6637     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6638   journal = BPJ,
6639   year = 2000,
6640   month = jun,
6641   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6642     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6643     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6644   volume = 78,
6645   number = 6,
6646   pages = "3275--3285",
6647   keywords = "Chelating Agents",
6648   keywords = "Edetic Acid",
6649   keywords = "Histidine",
6650   keywords = "Metals",
6651   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6652   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6653   keywords = "Peptides",
6654   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6655   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6656     contributed much to our understanding of the molecular forces
6657     involved in various high-affinity receptor-ligand
6658     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6659     is still required. This would open up new possibilities for the
6660     study of biological recognition processes and for the
6661     establishment of high-throughput screening applications. One such
6662     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6663     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6664     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6665     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6666     we have investigated the possibility of using this approach in
6667     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6668     model system, we have determined the binding force for various
6669     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6670     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6671     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6672     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6673     reloading step demonstrated the reversibility of the
6674     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6675     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6676     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6677     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6678     at the single-molecule level.",
6679   ISSN = "0006-3495",
6680   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6681   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6682   language = "eng",
6683 }
6684
6685 @article { roters96,
6686     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6687     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6688         microscopy",
6689     year = 1996,
6690     journal = JP:CM,
6691     volume = 8,
6692     number = 41,
6693     pages = "7561-7577",
6694     doi = "10.1088/0953-8984",
6695     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6696     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6697     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6698         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6699         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6700         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6701         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6702         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6703         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6704         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6705         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6706         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6707         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6708         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6709         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6710         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6711         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6712         covered with a swollen `polymer brush'.",
6713     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6714         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6715     project = "Cantilever Calibration"
6716 }
6717
6718 @article { ryckaert77,
6719     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6720     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6721         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6722     year = 1977,
6723     journal = JCompP,
6724     volume = 23,
6725     number = 3,
6726     pages = "327--341",
6727     issn = "0021-9991",
6728     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6729     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6730     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6731         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6732         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6733         each step of the trajectory despite the approximate character of
6734         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6735         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6736         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6737         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6738         degrees of freedom.",
6739     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6740         Verlet integrator example."
6741 }
6742
6743 @article { sarkar04,
6744     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6745     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6746         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6747     year = 2004,
6748     journal = PNAS,
6749     volume = 101,
6750     number = 35,
6751     pages = "12882--12886",
6752     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6753     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6754     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6755     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6756         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6757         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6758         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6759         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6760         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6761         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6762         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6763         unfolding. The experiments that we report here make an important
6764         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6765         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6766         comparable to that of an atomic force microscope."
6767 }
6768
6769 @article { sato05,
6770     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6771     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6772         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6773     year = 2005,
6774     journal = PNAS,
6775     volume = 102,
6776     number = 50,
6777     pages = "17999--18004",
6778     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6779     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6780     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6781     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6782         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6783         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6784         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6785         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6786         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6787         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6788         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6789         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6790         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6791         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6792         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6793         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6794         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6795 }
6796
6797 @article { schlierf04,
6798     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6799     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6800         force-clamp techniques",
6801     year = 2004,
6802     month = may,
6803     day = 11,
6804     journal = PNAS,
6805     volume = 101,
6806     number = 19,
6807     pages = "7299--7304",
6808     issn = "0027-8424",
6809     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6810     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6811     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6812     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6813     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6814         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6815         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6816         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6817         course of these unfolding events was well described by a single
6818         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6819         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6820         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6821         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6822         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6823         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6824         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6825         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6826         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6827         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6828         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6829         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6830         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6831         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6832 }
6833
6834 @article { schlierf06,
6835     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6836     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6837         shaped energy landscape",
6838     year = 2006,
6839     month = feb,
6840     day = 15,
6841     journal = BPJ,
6842     volume = 90,
6843     number = 4,
6844     pages = "L33--L35",
6845     issn = "0006-3495",
6846     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6847     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6848     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6849     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6850         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6851         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6852         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6853         model assuming a force-independent transition state has been used to
6854         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6855         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6856         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6857         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6858         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6859         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6860         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6861         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6862         beyond the Bell model.",
6863   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6864     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6865     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6866     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6867     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6868        = [\text{deaths}]$.
6869     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6870     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6871     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6872     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6873     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6874     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6875     Schlierf's integral (as written) contains
6876     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6877     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6878     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6879     forms the bulk of the integrand, see
6880     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6881     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6882 }
6883
6884 @article { schwaiger04,
6885     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6886         AANoegel #" and "# MRief,
6887     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6888         protein",
6889     year = 2004,
6890     month = jan,
6891     day = 29,
6892     journal = NSMB,
6893     volume = 11,
6894     number = 1,
6895     pages = "81--85",
6896     issn = "1545-9993",
6897     doi = "10.1038/nsmb705",
6898     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6899     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6900     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6901         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6902         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6903         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6904     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6905         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
6906         and structure. In this study, we used single-molecule force
6907         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
6908         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
6909         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
6910         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
6911         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
6912         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
6913         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
6914         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
6915         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
6916         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
6917         extensible element within the ddFLN rod.",
6918     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
6919         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
6920         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
6921         30\mbox{ pN}$.",
6922     project = "sawtooth simulation"
6923 }
6924
6925 @article { schwaiger05,
6926     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
6927         MRief,
6928     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
6929         revealed by single-molecule mechanical experiments",
6930     year = 2005,
6931     month = jan,
6932     journal = EMBORep,
6933     volume = 6,
6934     number = 1,
6935     pages = "46--51",
6936     issn = "1469-221X",
6937     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
6938     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
6939     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
6940     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
6941         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
6942         Protein Structure, Tertiary",
6943     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
6944         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
6945         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
6946         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
6947         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
6948         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
6949         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
6950         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
6951         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
6952         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
6953         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
6954         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
6955         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
6956         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
6957         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
6958         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
6959         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
6960 }
6961
6962 @article { sharma07,
6963     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
6964         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
6965     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
6966         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
6967     year = 2007,
6968     journal = PNAS,
6969     volume = 104,
6970     number = 22,
6971     pages = "9278--9283",
6972     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
6973     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
6974     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
6975     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
6976         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
6977         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
6978         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
6979         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
6980         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
6981         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
6982         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
6983         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
6984         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
6985         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
6986         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
6987         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
6988         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
6989         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
6990         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
6991         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
6992         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
6993         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
6994         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
6995         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
6996         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
6997         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
6998         biology methods (including de novo design) offer great potential for
6999         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7000         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7001 }
7002
7003 @article { sheng05,
7004     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7005     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7006     collaboration = "",
7007     year = 2005,
7008     journal = JCP,
7009     volume = 123,
7010     number = 9,
7011     pages = 091102,
7012     numpages = 4,
7013     publisher = AIP,
7014     eid = 091102,
7015     doi = "10.1063/1.2046632",
7016     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7017     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7018     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7019     project = "sawtooth simulation"
7020 }
7021
7022 @article { shillcock98,
7023     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7024     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7025     year = 1998,
7026     month = "Jun",
7027     journal = PR:E,
7028     volume = 57,
7029     number = 6,
7030     pages = "7301--7304",
7031     numpages = 3,
7032     publisher = APS,
7033     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7034     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7035     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7036     project = "sawtooth simulation"
7037 }
7038
7039 @article { sims09,
7040     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7041     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7042         ({FFP}) and optimal resolutions",
7043     year = 2009,
7044     month = feb,
7045     day = 24,
7046     journal = PNAS,
7047     volume = 106,
7048     number = 8,
7049     pages = "2677--2682",
7050     issn = "1091-6490",
7051     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7052     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7053     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7054     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7055     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7056         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7057         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7058         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7059         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7060         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7061         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7062         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7063         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7064         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7065         show how the optimal resolution range can be determined with English
7066         books which have been transformed into long character strings by
7067         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7068         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7069         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7070         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7071         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7072         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7073         are all very similar. The topology agrees with the established
7074         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7075         level of phylogenic signal as do coding regions."
7076 }
7077
7078 @article { smith92,
7079     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7080     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7081         molecules by using magnetic beads",
7082     year = 1992,
7083     month = nov,
7084     day = 13,
7085     journal = SCI,
7086     volume = 258,
7087     number = 5085,
7088     pages = "1122--1126",
7089     issn = "0036-8075",
7090     doi = "10.1126/science.1439819",
7091     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7092     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7093     keywords = "Chemistry,
7094         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7095         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7096     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7097         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7098         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7099         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7100         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7101         molecules at three different salt concentrations with forces between
7102         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7103         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7104         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7105         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7106         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7107         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7108         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7109         natural curvature in DNA."
7110 }
7111
7112 @article { smith96,
7113     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7114     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7115         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7116     year = 1996,
7117     month = feb,
7118     day = 09,
7119     journal = SCI,
7120     volume = 271,
7121     number = 5250,
7122     pages = "795--799",
7123     issn = "0036-8075",
7124     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7125         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7126         Concentration;Thermodynamics",
7127     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7128         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7129         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7130         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7131         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7132         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7133         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7134         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7135         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7136         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7137         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7138         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7139         DNA recombination."
7140 }
7141
7142 @article { socci96,
7143     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7144     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7145         funnels",
7146     collaboration = "",
7147     year = 1996,
7148     journal = JCP,
7149     volume = 104,
7150     number = 15,
7151     pages = "5860--5868",
7152     publisher = AIP,
7153     doi = "10.1063/1.471317",
7154     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7155     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7156     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7157         FREE ENERGY",
7158     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7159         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7160         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7161         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7162         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7163         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7164         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7165         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7166     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7167         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7168         graph theory thrown in for good measure."
7169 }
7170
7171 @article { socci99,
7172     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7173     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7174     year = 1999,
7175     month = mar,
7176     day = 02,
7177     journal = PNAS,
7178     volume = 96,
7179     number = 5,
7180     pages = "2031--2035",
7181     issn = "0027-8424",
7182     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7183         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7184         Denaturation;Protein Folding",
7185     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7186         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7187         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7188         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7189         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7190         folding."
7191 }
7192
7193 @article { staple08,
7194     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7195     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7196         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7197     year = 2008,
7198     month = dec,
7199     day = 12,
7200     journal = PRL,
7201     volume = 101,
7202     number = 24,
7203     pages = 248301,
7204     issn = "0031-9007",
7205     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7206     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7207     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7208         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7209         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7210     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7211         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7212         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7213         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7214         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7215         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7216         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7217         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7218         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7219         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7220         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7221         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7222 }
7223
7224 @article { stark01,
7225     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7226     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7227         force microscopy.",
7228     year = 2001,
7229     month = jan,
7230     journal = UltraMic,
7231     volume = 86,
7232     number = "1--2",
7233     pages = "207--215",
7234     issn = "0304-3991",
7235     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7236     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7237         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7238         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7239         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7240         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7241         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7242         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7243         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7244         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7245         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7246         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7247         cantilevers.",
7248     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7249     project = "Cantilever Calibration"
7250 }
7251
7252 @article { strick96,
7253     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7254         ABensimon #" and "# VCroquette,
7255     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7256     year = 1996,
7257     month = mar,
7258     day = 29,
7259     journal = SCI,
7260     volume = 271,
7261     number = 5257,
7262     pages = "1835--1837",
7263     issn = "0036-8075",
7264     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7265         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7266     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7267         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7268         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7269         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7270         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7271         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7272         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7273         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7274         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7275         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7276         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7277         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7278         relevant for DNA transcription and replication."
7279 }
7280
7281 @article { strunz99,
7282     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7283         HJGuntherodt,
7284     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7285     year = 1999,
7286     journal = PNAS,
7287     volume = 96,
7288     number = 20,
7289     pages = "11277--11282",
7290     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7291     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7292     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7293 }
7294
7295 @article { szabo80,
7296     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7297     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7298     collaboration = "",
7299     year = 1980,
7300     journal = JCP,
7301     volume = 72,
7302     number = 8,
7303     pages = "4350--4357",
7304     publisher = AIP,
7305     doi = "10.1063/1.439715",
7306     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7307     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7308         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7309 }
7310
7311 @article { talaga00,
7312     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7313         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7314     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7315         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7316     year = 2000,
7317     journal = PNAS,
7318     volume = 97,
7319     number = 24,
7320     pages = "13021--13026",
7321     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7322     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7323     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7324 }
7325
7326 @article { thirumalai05,
7327     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7328     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7329     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7330         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7331         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7332     year = 2005,
7333     journal = Biochem,
7334     volume = 44,
7335     number = 13,
7336     pages = "4957--4970",
7337     issn = "0006-2960",
7338     url =
7339         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7340     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7341         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7342         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7343         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7344         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7345         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7346         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7347         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7348         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7349         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7350         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7351         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7352         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7353         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7354         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7355         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7356         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7357         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7358         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7359         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7360         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7361         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7362         proteins solve their folding problems.",
7363     note = "unfolding-refolding"
7364 }
7365
7366 @book { thornton04,
7367     author = SThornton #" and "# JMarion,
7368     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7369     year = 2004,
7370     edition = 5,
7371     isbn = "0-534-40896-6",
7372     publisher = BrooksCole,
7373     address = "Belmont, CA"
7374 }
7375
7376 @article { tlusty98,
7377     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7378     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7379     year = 1998,
7380     month = aug,
7381     journal = PRL,
7382     volume = 81,
7383     number = 8,
7384     pages = "1738--1741",
7385     numpages = 3,
7386     publisher = APS,
7387     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7388     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7389     note = "also at
7390       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7391       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7392       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7393       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7394       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7395       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7396       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7397       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7398     project = "Cantilever Calibration"
7399 }
7400
7401 @article { tshiprut08,
7402     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7403     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7404         pulling device matters",
7405     year = 2008,
7406     month = sep,
7407     day = 15,
7408     journal = BPJ,
7409     volume = 95,
7410     number = 6,
7411     pages = "L42--L44",
7412     issn = "1542-0086",
7413     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7414     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7415     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7416         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7417         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7418         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7419         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7420         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7421         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7422         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7423         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7424         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7425         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7426         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7427         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7428         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7429         loading rates where rebinding is negligible.",
7430     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7431         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7432         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7433         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7434         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7435 }
7436
7437 @article { uniprot10,
7438     author = UniProtConsort,
7439     key = "uniprot10",
7440     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7441     year = 2010,
7442     month = jan,
7443     day = 20,
7444     journal = NAR,
7445     volume = 38,
7446     number = "Database issue",
7447     pages = "D142--D148",
7448     issn = "1362-4962",
7449     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7450     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7451     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7452         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7453         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7454         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7455     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7456         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7457         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7458         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7459         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7460         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7461         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7462         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7463         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7464         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7465         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7466         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7467         download at http://www.uniprot.org."
7468 }
7469
7470 @misc { uniprot:STRAV,
7471     key = "uniprot:STRAV",
7472     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7473 }
7474
7475 @book { vanKampen07,
7476     author = NGvanKampen,
7477     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7478     year = 2007,
7479     edition = 3,
7480     publisher = E:NHPL,
7481     address = "Amsterdam",
7482     note = "",
7483     project = "sawtooth simulation"
7484 }
7485
7486 @article { venter01,
7487     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7488         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7489         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7490         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7491         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7492         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7493         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7494         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7495         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7496         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7497         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7498         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7499         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7500         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7501         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7502         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7503         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7504         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7505         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7506         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7507         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7508         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7509         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7510         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7511         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7512         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7513         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7514         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7515         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7516         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7517         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7518         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7519         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7520         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7521         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7522         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7523         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7524         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7525         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7526         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7527         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7528         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7529         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7530         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7531         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7532         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7533         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7534         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7535         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7536         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7537         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7538         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7539         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7540         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7541         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7542         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7543         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7544         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7545         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7546         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7547         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7548         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7549         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7550         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7551         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7552         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7553         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7554         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7555         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7556         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7557         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7558     title = "The sequence of the human genome.",
7559     year = 2001,
7560     month = "Feb",
7561     day = 16,
7562     journal = SCI,
7563     volume = 291,
7564     number = 5507,
7565     pages = "1304--1351",
7566     issn = "0036-8075",
7567     doi = "10.1126/science.1058040",
7568     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7569     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7570     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7571         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7572         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7573         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7574         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7575         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7576         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7577         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7578         Specificity",
7579     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7580         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7581         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7582         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7583         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7584         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7585         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7586         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7587         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7588         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7589         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7590         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7591         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7592         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7593         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7594         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7595         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7596         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7597         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7598         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7599         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7600         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7601         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7602         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7603         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7604         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7605         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7606         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7607         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7608         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7609         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7610         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7611         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7612         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7613         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7614         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7615         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7616         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7617         consequences remains an open challenge."
7618 }
7619
7620 @article { verdier70,
7621     author = PHVerdier,
7622     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7623     collaboration = "",
7624     year = 1970,
7625     journal = JCP,
7626     volume = 52,
7627     number = 11,
7628     pages = "5512--5517",
7629     publisher = AIP,
7630     doi = "10.1063/1.1672818",
7631     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7632 }
7633
7634 @article { walther07,
7635     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7636         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7637     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7638         with force spectroscopy",
7639     year = 2007,
7640     journal = PNAS,
7641     volume = 104,
7642     number = 19,
7643     pages = "7916--7921",
7644     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7645     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7646     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7647     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7648         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7649         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7650         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7651         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7652         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7653         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7654         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7655         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7656         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7657         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7658         the different driving forces in protein folding."
7659 }
7660
7661 @article { walton08,
7662     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7663     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7664         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7665     year = 2008,
7666     month = apr,
7667     day = 01,
7668     journal = BPJ,
7669     volume = 94,
7670     number = 7,
7671     pages = "2621--2630",
7672     issn = "1542-0086",
7673     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7674     keywords = "Biotin;Computer
7675         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7676         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7677         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7678     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7679         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7680         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7681         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7682         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7683         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7684         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7685         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7686         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7687         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7688         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7689         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7690         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7691         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7692         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7693         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7694         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7695         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7696         initial atomic positions among energetically and structurally
7697         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7698         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7699         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7700         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7701         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7702         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7703         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7704         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7705     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7706 }
7707
7708 @article { walton86,
7709     author = AJWalton,
7710     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7711         resolution limit",
7712     year = 1986,
7713     journal = EJP,
7714     volume = 7,
7715     number = 1,
7716     pages = "62--63",
7717     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7718 }
7719
7720 @article { watanabe05,
7721     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7722     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7723         processes: a review",
7724     year = 2005,
7725     journal = JP:CM,
7726     volume = 17,
7727     number = 19,
7728     pages = "R607--R636",
7729     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7730     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7731     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7732     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7733         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7734         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7735         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7736         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7737         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7738         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7739         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7740         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7741         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7742         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7743         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7744         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7745         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7746         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7747         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7748         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7749         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7750         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7751         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7752         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7753         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7754         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7755         (Rouse and reptation mechanisms).",
7756     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7757 }
7758
7759 @article { wiita06,
7760     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7761     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7762         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7763     year = 2006,
7764     journal = PNAS,
7765     volume = 103,
7766     number = 19,
7767     pages = "7222--7227",
7768     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7769     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7770     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7771     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7772         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7773         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7774         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7775         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7776         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7777         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7778         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7779         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7780         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7781         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7782         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7783         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7784         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7785         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7786         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7787         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7788         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7789         bond lengthening will be force-dependent."
7790 }
7791
7792 @article { wilcox05,
7793     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7794         AMatouschek,
7795     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7796     year = 2005,
7797     journal = PNAS,
7798     volume = 102,
7799     number = 43,
7800     pages = "15435--15440",
7801     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7802     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7803     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7804     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7805         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7806         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7807         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7808         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7809         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7810         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7811         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7812         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7813         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7814         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7815         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7816         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7817         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7818         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7819         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7820         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7821         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7822         as by the properties of the targeting sequence."
7823 }
7824
7825 @article { wolfsberg01,
7826     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7827     title = "Guide to the draft human genome.",
7828     year = 2001,
7829     month = feb,
7830     day = 15,
7831     journal = NAT,
7832     volume = 409,
7833     number = 6822,
7834     pages = "824--826",
7835     issn = "0028-0836",
7836     doi = "10.1038/35057000",
7837     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7838     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7839     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7840         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7841         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7842     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7843         function and evolution of the human genome. These include examining the
7844         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7845         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7846         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7847         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7848         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7849         to weave together these disparate types of data to produce the
7850         information infrastructure needed to support the next generation of
7851         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7852         sources of information about the human genome and how modern
7853         information technology, in particular the internet, allows us to link
7854         them together."
7855 }
7856
7857 @article { wu04,
7858     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7859     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7860         least squares method",
7861     year = 2004,
7862     month = oct,
7863     day = 25,
7864     journal = AMC,
7865     volume = 158,
7866     number = 1,
7867     pages = "133--147",
7868     issn = "0096-3003",
7869     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
7870     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
7871     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
7872         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
7873     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
7874         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
7875         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
7876         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
7877         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
7878         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
7879         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
7880         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
7881         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
7882         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
7883         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
7884         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
7885 }
7886
7887 @article { yang00,
7888     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
7889         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
7890         and "# CBustamante,
7891     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
7892         lysozyme",
7893     year = 2000,
7894     journal = PNAS,
7895     volume = 97,
7896     number = 1,
7897     pages = "139--144",
7898     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
7899     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
7900     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
7901 }
7902
7903 @article { yang06,
7904     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
7905     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
7906         the atomic force microscope",
7907     collaboration = "",
7908     year = 2006,
7909     journal = RSI,
7910     volume = 77,
7911     number = 6,
7912     pages = 063701,
7913     numpages = 5,
7914     publisher = AIP,
7915     eid = 063701,
7916     doi = "10.1063/1.2204580",
7917     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
7918     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
7919         heat sinks",
7920     note = "Introduces our temperature control system",
7921     project = "Energy Landscape Roughness"
7922 }
7923
7924 @article { yu06,
7925     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
7926     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
7927     year = 2006,
7928     journal = PNAS,
7929     volume = 103,
7930     number = 46,
7931     pages = "17331--17336",
7932     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
7933     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
7934     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
7935     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
7936         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
7937         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
7938         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
7939         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
7940         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
7941         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
7942         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
7943         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
7944         integrations, because telomeres in different cells are elongated
7945         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
7946         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
7947         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
7948         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
7949         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
7950         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
7951         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
7952         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
7953         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
7954         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
7955         species."
7956 }
7957
7958 @article { zhao06,
7959     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
7960         NScherer #" and "# WHoff,
7961     title = "Single-molecule detection of structural changes during
7962         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
7963     year = 2006,
7964     journal = PNAS,
7965     volume = 103,
7966     number = 31,
7967     pages = "11561--11566",
7968     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
7969     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
7970     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
7971     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
7972         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
7973         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
7974         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
7975         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
7976         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
7977         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
7978         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
7979         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
7980         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
7981         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
7982         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
7983         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
7984         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
7985         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
7986         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
7987         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
7988         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
7989         addition, the results have profound implications for the molecular
7990         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
7991         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
7992 }
7993
7994 @article { zhuang06,
7995     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
7996     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
7997         folding investigation",
7998     year = 2006,
7999     journal = PNAS,
8000     volume = 103,
8001     number = 50,
8002     pages = "18934--18938",
8003     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8004     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8005     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8006     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8007         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8008         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8009         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8010         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8011         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8012         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8013         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8014         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8015         structures indistinguishable by NMR."
8016 }
8017
8018 @article { zinober02,
8019     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8020         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8021     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8022         and the supramolecular scaffold",
8023     year = 2002,
8024     month = dec,
8025     journal = PS,
8026     volume = 11,
8027     number = 12,
8028     pages = "2759--2765",
8029     issn = "0961-8368",
8030     doi = "10.1110/ps.0224602",
8031     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8032     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8033     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8034         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8035     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8036         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8037         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8038         the basis of competition between two effects, that of the changing
8039         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8040         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8041         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8042         verify these observations. The results are confirmed using an
8043         analytical model based on transition state theory. The model and
8044         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8045         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8046         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8047         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8048         proteins have important consequences for our understanding of natural
8049         proteins that have evolved to withstand force.",
8050     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8051         unfolding force.",
8052     project = "sawtooth simulation"
8053 }
8054
8055 @article { zwanzig92,
8056     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8057     title = "Levinthal's paradox.",
8058     year = 1992,
8059     month = jan,
8060     day = 01,
8061     journal = PNAS,
8062     volume = 89,
8063     number = 1,
8064     pages = "20--22",
8065     issn = "0027-8424",
8066     eprint =
8067         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8068         df",
8069     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8070     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8071     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8072         a protein by a random search among all possible configurations can take
8073         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8074         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8075         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8076         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8077         to a biologically significant size."
8078 }
8079
8080 @article { hong10,
8081   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8082                  #" and "# GYang,
8083   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8084                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8085                  probes.",
8086   journal =      BIOSENSE,
8087   year =         2010,
8088   month =        oct,
8089   day =          15,
8090   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8091                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8092                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8093                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8094                  130024, PR China.",
8095   volume =       26,
8096   number =       2,
8097   pages =        "918--922",
8098   keywords =     "Biosensing Techniques",
8099   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8100   keywords =     "Equipment Design",
8101   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8102   keywords =     "Immunoassay",
8103   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8104   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8105   keywords =     "Zinc Oxide",
8106   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8107                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8108                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8109                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8110                  rapidly be separated and purified with a commercial
8111                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8112                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8113                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8114                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8115                  High specificity and selectivity of the assay were
8116                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8117                  and the boundary layer effects had a great influence on
8118                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8119                  probes using an external magnetic field can enhance the
8120                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8121                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8122                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8123                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8124                  semiconductor shows significant value for potential
8125                  applications in biomedicine, food safety, and
8126                  environmental defence.",
8127   ISSN =         "1873-4235",
8128   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8129   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8130   language =     "eng",
8131 }
8132
8133 @article { zhao10,
8134   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8135                  HFJi #" and "# JXi,
8136   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8137                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8138   journal =      BIOTECH,
8139   year =         2010,
8140   month =        sep,
8141   day =          01,
8142   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8143                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8144   volume =       107,
8145   number =       1,
8146   pages =        "190--194",
8147   keywords =     "Cellulose",
8148   keywords =     "Computer Systems",
8149   keywords =     "Equipment Design",
8150   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8151   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8152   keywords =     "Molecular Conformation",
8153   keywords =     "Nanotechnology",
8154   keywords =     "Transducers",
8155   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8156                  researchers from achieving the molecular-level
8157                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8158                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8159                  the crystal structure on the surface region of
8160                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8161                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8162                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8163                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8164                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8165                  analyze and understand these steps is instrumental in
8166                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8167                  cellulase. In this communication, we report an
8168                  innovative application of the microcantilever technique
8169                  for a real-time assessment of the morphological change
8170                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8171                  This sensitive nanomechanical approach to define
8172                  changes in surface structure of cellulose has the
8173                  potential to permit a real-time assessment of the
8174                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8175                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8176                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8177                  hydrolysis of cellulose.",
8178   ISSN =         "1097-0290",
8179   doi =          "10.1002/bit.22754",
8180   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8181   language =     "eng",
8182 }
8183
8184 @article { liu10,
8185   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8186   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8187                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8188                  force microscope.",
8189   journal =      RSI,
8190   year =         2010,
8191   month =        jun,
8192   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8193                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8194   volume =       81,
8195   number =       6,
8196   pages =        "063703",
8197   keywords =     "Algorithms",
8198   keywords =     "Artifacts",
8199   keywords =     "Macromolecular Substances",
8200   keywords =     "Mechanical Processes",
8201   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8202   keywords =     "Models, Theoretical",
8203   keywords =     "Motion",
8204   keywords =     "Protein Folding",
8205   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8206   keywords =     "Viscosity",
8207   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8208                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8209                  manipulation experiments using the atomic force
8210                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8211                  force in these experiments because of its motion
8212                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8213                  superimposes onto the force generated by the
8214                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8215                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8216                  the motions of the cantilever and the liquid in
8217                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8218                  a novel model to treat the viscous drag on the
8219                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8220                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8221                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8222                  force was measured under both conditions and the
8223                  results were used to correct the viscous drag induced
8224                  errors from the experimental data. The method will be
8225                  useful for many other cantilever based techniques,
8226                  especially when high viscosity and high cantilever
8227                  speed are involved.",
8228   ISSN =         "1089-7623",
8229   doi =          "10.1063/1.3436646",
8230   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8231   language =     "eng",
8232 }
8233
8234 @phdthesis { roman12,
8235   author = MRoman,
8236   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8237     forces of proteins",
8238   school = Drexel,
8239   year = 2012,
8240   month = may,
8241   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8242   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8243   keywords = "Physics",
8244   keywords = "Biophysics",
8245   keywords = "Protein folding",
8246   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8247     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8248     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8249     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8250     much is already known about molecular crowding, it is not well
8251     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8252     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8253     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8254     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8255     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8256     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8257     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8258     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8259     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8260     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8261     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8262     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8263     increased when a high concentration of crowder molecules were
8264     added to the buffer solution and that the maximum force required
8265     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8266     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8267     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8268     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8269     also affected. These effects were most notable when the size of
8270     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8271     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8272     change when crowders were added to the solution. The effect of
8273     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8274     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8275     which was completely convincing at describing the results. It can
8276     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8277     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8278     experimental data.",
8279   language = "eng",
8280 }
8281
8282 @article { measey09,
8283   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8284                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8285   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8286                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8287                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8288   journal =      JACS,
8289   year =         2009,
8290   month =        dec,
8291   day =          30,
8292   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8293                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8294                  USA.",
8295   volume =       131,
8296   number =       51,
8297   pages =        "18218--18219",
8298   keywords =     "Amyloid",
8299   keywords =     "Circular Dichroism",
8300   keywords =     "Dimerization",
8301   keywords =     "Oligopeptides",
8302   keywords =     "Peptides",
8303   keywords =     "Protein Conformation",
8304   keywords =     "Tyrosine",
8305   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8306                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8307                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8308                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8309                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8310                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8311                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8312                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8313                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8314                  fibril solution shows CD in the region associated with
8315                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8316                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8317                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8318                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8319                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8320                  peptide. It is speculated that interactions between the
8321                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8322                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8323                  interactions) are responsible for the stabilization of
8324                  the resulting fibrils. These results offer
8325                  considerations and insight regarding the de novo design
8326                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8327                  biotechnological applications and highlight the
8328                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8329                  formation.",
8330   ISSN =         "1520-5126",
8331   doi =          "10.1021/ja908324m",
8332   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8333   language =     "eng",
8334 }
8335
8336 @article { shan09,
8337   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8338                  #" and "# GYang,
8339   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8340                  Raman scattering for protein detection.",
8341   journal =      JPC:B,
8342   year =         2009,
8343   month =        feb,
8344   day =          05,
8345   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8346                  Materials Research, Northeast Normal University,
8347                  Changchun 130024, P. R. China.",
8348   volume =       113,
8349   number =       5,
8350   pages =        "1468--1472",
8351   keywords =     "Animals",
8352   keywords =     "Gold",
8353   keywords =     "Humans",
8354   keywords =     "Immunoglobulin G",
8355   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8356   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8357   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8358   keywords =     "Zinc Oxide",
8359   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8360                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8361                  A probe for the target protein was constructed by
8362                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8363                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8364                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8365                  first antibody, which could be specifically recognized
8366                  by target protein, was attached to a solid silicon
8367                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8368                  recognize and bind to the complex of the target protein
8369                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8370                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8371                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8372   ISSN =         "1520-6106",
8373   doi =          "10.1021/jp8046032",
8374   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8375   language =     "eng",
8376 }
8377
8378 @article { yuan08,
8379   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8380                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8381                  GYang,
8382   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8383                  mechanical stability of protein molecules.",
8384   journal =      PS,
8385   year =         2008,
8386   month =        dec,
8387   day =          09,
8388   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8389                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8390   volume =       17,
8391   number =       12,
8392   pages =        "2156--2166",
8393   keywords =     "Circular Dichroism",
8394   keywords =     "Dextrans",
8395   keywords =     "Kinetics",
8396   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8397   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8398   keywords =     "Protein Folding",
8399   keywords =     "Protein Stability",
8400   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8401   keywords =     "Thermodynamics",
8402   keywords =     "Ubiquitin",
8403   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8404                  cellular environments, can significantly affect the
8405                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8406                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8407                  (AFM) was used to investigate the effects of
8408                  macromolecular crowding on the forces required to
8409                  unfold individual protein molecules. It was found that
8410                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8411                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8412                  molecules. The average unfolding force increased from
8413                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8414                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8415                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8416                  effects of macromolecular crowding on the native and
8417                  transition states of the protein molecule by applying
8418                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8419                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8420                  force. The experimental results and interpretation
8421                  presented could have wide implications for the many
8422                  proteins that experience mechanical stresses and
8423                  perform mechanical functions in the crowded environment
8424                  of the cell.",
8425   ISSN =         "1469-896X",
8426   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8427   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8428   language =     "eng",
8429 }
8430
8431 @article { liu08,
8432   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8433                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8434   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8435                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8436                  scattering.",
8437   journal =      JPC:B,
8438   year =         2008,
8439   month =        may,
8440   day =          22,
8441   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8442                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8443                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8444                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8445   volume =       112,
8446   number =       20,
8447   pages =        "6484--6489",
8448   keywords =     "Base Sequence",
8449   keywords =     "DNA",
8450   keywords =     "Gold",
8451   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8452   keywords =     "Nanocomposites",
8453   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8454   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8455   keywords =     "Zinc Oxide",
8456   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8457                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8458                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8459                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8460                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8461                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8462                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8463                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8464                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8465                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8466                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8467                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8468                  detection limit is at least 1 fM.",
8469   ISSN =         "1520-6106",
8470   doi =          "10.1021/jp710399d",
8471   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8472   language =     "eng",
8473 }
8474
8475 @article { guo08,
8476   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8477                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8478                  QLu #" and "# YWei,
8479   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8480                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8481   journal =      CHEM,
8482   year =         2008,
8483   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8484                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8485   volume =       14,
8486   number =       9,
8487   pages =        "2909--2917",
8488   keywords =     "Aniline Compounds",
8489   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8490   keywords =     "Electrochemistry",
8491   keywords =     "Hydrolysis",
8492   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8493   keywords =     "Molecular Structure",
8494   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8495   keywords =     "Particle Size",
8496   keywords =     "Porosity",
8497   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8498   keywords =     "Surface Properties",
8499   keywords =     "Thermogravimetry",
8500   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8501   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8502                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8503                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8504                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8505                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8506                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8507                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8508                  source in the co-condensation with tetraethyl
8509                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8510                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8511                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8512                  the structure-directing template and acetone as the
8513                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8514                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8515                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8516                  The resultant mesoporous organosilica were
8517                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8518                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8519                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8520                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8521                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8522                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8523                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8524                  with increasing loading of organic bridges, the
8525                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8526                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8527                  electroactivities for samples with higher concentration
8528                  of the incorporated TSU units.",
8529   ISSN =         "0947-6539",
8530   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8531   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8532   language =     "eng",
8533 }
8534
8535 @article { li07,
8536   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8537   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8538                  vapor deposition.",
8539   journal =      LANG,
8540   year =         2007,
8541   month =        jul,
8542   day =          31,
8543   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8544                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8545                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8546   volume =       23,
8547   number =       16,
8548   pages =        "8522--8525",
8549   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8550   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8551   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8552   keywords =     "Polymers",
8553   keywords =     "Surface Properties",
8554   keywords =     "Volatilization",
8555   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8556                  to study the chain folding behavior of polymer single
8557                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8558                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8559                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8560                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8561                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8562                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8563                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8564                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8565                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8566                  force microscopy were used to study the nanoscale
8567                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8568                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8569                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8570                  that this unique method offers a facile means to
8571                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8572   ISSN =         "0743-7463",
8573   doi =          "10.1021/la700480z",
8574   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8575   language =     "eng",
8576 }
8577
8578 @article { su06,
8579   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8580   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8581                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8582                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8583   journal =      FEBS,
8584   year =         2006,
8585   month =        jul,
8586   day =          24,
8587   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8588                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8589   volume =       580,
8590   number =       17,
8591   pages =        "4136--4142",
8592   keywords =     "Acetylcysteine",
8593   keywords =     "Animals",
8594   keywords =     "DNA Damage",
8595   keywords =     "Humans",
8596   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8597   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8598   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8599   keywords =     "Plasmids",
8600   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8601                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8602                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8603                  Those radicals are known to induce various lesions in
8604                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8605                  These lesions have been implicated in a variety of
8606                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8607                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8608                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8609                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8610                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8611                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8612                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8613                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8614                  radicals, indicating the development of double-strand
8615                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8616                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8617                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8618                  conditions of the experiments, NAC was found to
8619                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8620   ISSN =         "0014-5793",
8621   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8622   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8623   language =     "eng",
8624 }
8625
8626 @article { lli06,
8627   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8628                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8629                  JSpanier #" and "# CYLi,
8630   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8631                  using physical vapor deposition.",
8632   journal =      NANO,
8633   year =         2006,
8634   month =        may,
8635   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8636                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8637                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8638   volume =       6,
8639   number =       5,
8640   pages =        "1007--1012",
8641   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8642   keywords =     "Nanotechnology",
8643   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8644   keywords =     "Polyethylenes",
8645   keywords =     "Volatilization",
8646   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8647                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8648                  scientific and technological points of view. In this
8649                  letter, we report using a facile physical vapor
8650                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8651                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8652                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8653                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8654                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8655                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8656                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8657                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8658                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8659                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8660                  thin layer of PE, was captured successfully by
8661                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8662                  substrate, and was observed using high-resolution
8663                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8664                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8665                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8666                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8667                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8668                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8669                  nanodevice applications.",
8670   ISSN =         "1530-6984",
8671   doi =          "10.1021/nl060276q",
8672   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8673   language =     "eng",
8674 }
8675
8676 @article{ kuhn05,
8677   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8678   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8679     single-molecule force spectroscopy data.},
8680   year = 2005,
8681   month = may,
8682   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8683              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8684   journal = JMicro,
8685   volume = 218,
8686   number = 2,
8687   pages = {125--132},
8688   ISSN = {0022-2720},
8689   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8690   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8691   language = {eng},
8692   keywords = {Algorithms},
8693   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8694   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8695   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8696   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8697   keywords = {Protein Folding},
8698   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8699   keywords = {Software},
8700   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8701     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8702     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8703     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8704     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8705     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8706     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8707     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8708     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8709     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8710     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8711     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8712     software and algorithms to analyse large numbers of force
8713     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8714     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8715     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8716     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8717     our software by analysing force spectra that were recorded by
8718     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8719     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8720     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8721     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8722     software is based on the programming language C++, the GNU
8723     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8724     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8725   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8726 }
8727
8728 @article{ janovjak05,
8729   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8730   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8731     force measurements.},
8732   year = 2005,
8733   month = feb,
8734   day = 15,
8735   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8736              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8737   journal = EBJ,
8738   volume = 34,
8739   number = 1,
8740   pages = {91--96},
8741   issn = {0175-7571},
8742   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8743   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8744   language = {eng},
8745   keywords = {Algorithms},
8746   keywords = {Computer Simulation},
8747   keywords = {Elasticity},
8748   keywords = {Microfluidics},
8749   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8750   keywords = {Models, Chemical},
8751   keywords = {Models, Molecular},
8752   keywords = {Physical Stimulation},
8753   keywords = {Protein Binding},
8754   keywords = {Proteins},
8755   keywords = {Stress, Mechanical},
8756   keywords = {Viscosity},
8757   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8758     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8759     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8760     the dynamic strength of the system is probed at different force
8761     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8762     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8763     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8764     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8765     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8766     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8767     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8768     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8769     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8770     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8771     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8772     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8773     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8774     pulling speed.},
8775 }
8776
8777 @article{ sandal09,
8778   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8779     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8780   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8781   journal = BIOINFO,
8782   year = 2009,
8783   month = jun,
8784   day = 01,
8785   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8786              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8787   volume = 25,
8788   number = 11,
8789   pages = "1428--1430",
8790   keywords = "Algorithms",
8791   keywords = "Computational Biology",
8792   keywords = "Internet",
8793   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8794   keywords = "Proteome",
8795   keywords = "Proteomics",
8796   keywords = "Software",
8797   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
8798     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
8799     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
8800     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
8801     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
8802     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
8803     analysis. Specific features and support for file formats are coded
8804     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
8805     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
8806     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
8807     Software and documentation are available at
8808     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
8809     the GNU Lesser General Public License.",
8810   ISSN = "1367-4811",
8811   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
8812   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
8813   language = "eng",
8814 }
8815
8816 @article{ materassi09,
8817   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
8818     GZuccheri #" and "# BSamori,
8819   title = {An open source/real-time atomic force microscope
8820     architecture to perform customizable force spectroscopy
8821     experiments},
8822   year = 2009,
8823   month = aug,
8824   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
8825              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
8826              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
8827   journal = RSI,
8828   volume = 80,
8829   number = 8,
8830   pages = 084301,
8831   issn = "1089-7623",
8832   doi = "10.1063/1.3194046",
8833   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
8834   language = "eng",
8835   keywords = {Algorithms},
8836   keywords = {Animals},
8837   keywords = {Calibration},
8838   keywords = {Gold},
8839   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8840   keywords = {Muscle Proteins},
8841   keywords = {Myocardium},
8842   keywords = {Optics and Photonics},
8843   keywords = {Ownership},
8844   keywords = {Protein Kinases},
8845   keywords = {Software},
8846   keywords = {Spectrum Analysis},
8847   keywords = {Time Factors},
8848   abstract = {We describe the realization of an atomic force
8849     microscope architecture designed to perform customizable
8850     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
8851     contributions are given by the software implementation platform
8852     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
8853     point of view, by the implementation of hard real-time control
8854     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
8855     estimate the optical lever constant are described as well. The
8856     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
8857     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
8858     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
8859     particular, we show how such a system has been employed to obtain
8860     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
8861     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
8862     already studied using the same methodologies are provided in order
8863     to show the reliability of the measure system.},
8864   note = {Although this paper claims to present an open source
8865     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
8866     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
8867 }
8868
8869 @article{ aioanei11,
8870   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
8871   title = {Open source platform for the execution and analysis of
8872     mechanical refolding experiments.},
8873   year = 2011,
8874   month = feb,
8875   day = 1,
8876   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
8877              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
8878              aioaneid@gmail.com},
8879   journal = BIOINFO,
8880   volume = 27,
8881   number = 3,
8882   pages = {423--425},
8883   issn = {1367-4811},
8884   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
8885   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
8886   language = {eng},
8887   keywords = {Computational Biology},
8888   keywords = {Kinetics},
8889   keywords = {Protein Denaturation},
8890   keywords = {Protein Refolding},
8891   keywords = {Software},
8892   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
8893     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
8894     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
8895     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
8896     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
8897     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
8898     because mechanical protein refolding studies are more technically
8899     challenging.},
8900   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
8901     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
8902     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
8903     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
8904     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
8905     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
8906     Selenium does for web browsers). See the
8907     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
8908     support for automatic velocity clamp analysis.},
8909 }
8910
8911 @article{ benedetti11,
8912   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
8913     SKSekatskii #" and "# GDietler,
8914   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
8915     multimodular proteins: theory and experiments.},
8916   year = 2011,
8917   month = sep,
8918   day = 21,
8919   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
8920              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
8921              Lausanne, Switzerland.},
8922   journal = BPJ,
8923   volume = 101,
8924   number = 6,
8925   pages = {1504--1512},
8926   issn = {1542-0086},
8927   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
8928   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
8929   language = {eng},
8930   keywords = {Kinetics},
8931   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8932   keywords = {Models, Molecular},
8933   keywords = {Monte Carlo Method},
8934   keywords = {Protein Unfolding},
8935   keywords = {Stochastic Processes},
8936   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
8937     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
8938     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
8939     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
8940     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
8941     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
8942     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
8943     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
8944     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
8945     unfolding. It is tested and validated in both
8946     theoretical/computational contexts (based on stochastic
8947     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
8948     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
8949     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
8950     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
8951     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
8952     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
8953     be aptly circumvented by the proposed approach.},
8954 }
8955
8956 @phdthesis{ benedetti12,
8957   author = FBenedetti,
8958   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
8959     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
8960   year = 2012,
8961   address = {Lausanne},
8962   affiliation = {EPFL},
8963   doctoral = {EDPY},
8964   pagecount = {153},
8965   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
8966   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
8967   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
8968   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
8969     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
8970     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
8971     for force spectroscopy},
8972   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
8973     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
8974     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
8975     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
8976     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
8977     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
8978     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
8979     extension curve in separate groups and then analyze these groups
8980     considering their position in the force curves. In fact in a
8981     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
8982     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
8983     effect yields to a linear dependence of the most probable
8984     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
8985     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
8986     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
8987     topic we continue with non kinetic methods that, using the
8988     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
8989     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
8990     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
8991     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
8992     to be introduced to understand the various simulations done. In
8993     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
8994     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
8995     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
8996     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
8997     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
8998     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
8999     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9000     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9001     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9002     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9003     model where a more explicit form of the potential is
9004     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9005     potential on the applied force at the minimum and at the
9006     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9007     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9008     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9009     (that are the second local derivative of the interacting energy
9010     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9011     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9012     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9013     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9014     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9015     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9016     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9017     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9018     length of the protein. However, length that could be associated
9019     with dimers and trymers are also present in this
9020     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9021     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9022     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9023     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9024     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9025     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9026     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9027     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9028     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9029     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9030     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9031     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9032     handles, we are able to extract the information of the interaction
9033     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9034     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9035     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9036     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9037     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9038     the most used, however the autocorrelation should give
9039     approximately the same information. The parameters obtained are
9040     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9041     are needed to interpret the results. The results of these two
9042     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9043     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9044     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9045     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9046     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9047     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9048     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9049     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9050     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9051     information that, using the standard technique would be difficult
9052     (or even impossible) to obtain.},
9053 }
9054
9055 @article{ kempe85,
9056   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9057     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9058     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9059   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9060     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9061   journal = GENE,
9062   year = 1985,
9063   volume = 39,
9064   number = "2-3",
9065   pages = "239--245",
9066   keywords = "Cloning, Molecular",
9067   keywords = "Cyanogen Bromide",
9068   keywords = "DNA, Recombinant",
9069   keywords = "Escherichia coli",
9070   keywords = "Gene Expression Regulation",
9071   keywords = "Genetic Vectors",
9072   keywords = "Humans",
9073   keywords = "Molecular Weight",
9074   keywords = "Peptide Fragments",
9075   keywords = "Plasmids",
9076   keywords = "Substance P",
9077   keywords = "beta-Galactosidase",
9078   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9079     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9080     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9081     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9082     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9083     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9084     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9085     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9086     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9087     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9088     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9089     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9090     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9091     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9092     and chemical methods.",
9093   ISSN = "0378-1119",
9094   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9095   language = "eng",
9096 }
9097
9098 @article{ honda08,
9099   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9100   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9101     and thiophene on gold surface",
9102   journal = JP:CON,
9103   volume = 100,
9104   number = 5,
9105   pages = "052071",
9106   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9107   year = 2008,
9108   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9109     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9110     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9111     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9112     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9113     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9114     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9115     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9116     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9117     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9118     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9119     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9120     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9121     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9122     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9123     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9124     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9125     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9126     substrate.",
9127 }
9128
9129 @article{ ulman96,
9130   author = AUlman,
9131   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9132   journal = CHEMREV,
9133   year = 1996,
9134   month = jun,
9135   day = 20,
9136   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9137     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9138     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9139     New York 11201.",
9140   volume = 96,
9141   number = 4,
9142   pages = "1533--1554",
9143   ISSN = "1520-6890",
9144   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9145   language = "eng",
9146 }
9147
9148 @article{ hager02,
9149   author = GHager #" and "# ABrolo,
9150   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9151     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9152     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9153     electrode",
9154   journal = JEChem,
9155   volume = "550--551",
9156   number = 0,
9157   pages = "291--301",
9158   year = 2003,
9159   issn = "1572-6657",
9160   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9161   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022072803000524",
9162   keywords = "Thiol",
9163   keywords = "Disulfide",
9164   keywords = "Thiol adsorption",
9165   keywords = "Self-assembled monolayers",
9166   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9167   keywords = "Cysteine",
9168   keywords = "Cystine",
9169   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9170     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9171     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9172     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9173     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9174     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9175     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9176     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9177     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9178     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9179     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9180     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9181     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9182     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9183     employed to determine the surface coverage of the different
9184     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9185     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9186     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9187     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9188     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9189     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9190     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9191     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9192     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9193     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9194     equivalents) for L and D--L cystine.",
9195 }
9196
9197 @phdthesis{ ma10,
9198   author = LMa,
9199   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9200   school = UTMB,
9201   year = 2010,
9202   month = aug,
9203   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9204   keywords = "ADPKD",
9205   keywords = "Polycystin-1",
9206   keywords = "Missense mutations",
9207   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9208   keywords = "Osmolyte",
9209   keywords = "Mechanosensor",
9210   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9211     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9212     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9213     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9214     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9215     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9216     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9217     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9218     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9219     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9220     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9221     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9222     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9223     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9224     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9225     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9226     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9227     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9228     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9229     domains. Several missense mutations were found to alter the
9230     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9231     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9232     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9233     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9234     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9235     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9236     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9237     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9238     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9239     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9240     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9241     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9242     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9243     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9244   language = "eng",
9245 }
9246
9247 @article{ sundberg03,
9248   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9249     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9250     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9251   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9252     function and nanotechnology applications.",
9253   journal = ABioChem,
9254   year = 2003,
9255   month = dec,
9256   day = 01,
9257   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9258     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9259   volume = 323,
9260   number = 1,
9261   pages = "127--138",
9262   keywords = "Actomyosin",
9263   keywords = "Adsorption",
9264   keywords = "Animals",
9265   keywords = "Collodion",
9266   keywords = "Kinetics",
9267   keywords = "Methods",
9268   keywords = "Movement",
9269   keywords = "Nanotechnology",
9270   keywords = "Rabbits",
9271   keywords = "Silicon",
9272   keywords = "Surface Properties",
9273   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9274   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9275     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9276     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9277     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9278     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9279     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9280     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9281     resists. We have found that surfaces derivatized with
9282     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9283     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9284     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9285     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9286     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9287     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9288     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9289     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9290     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9291     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9292     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9293     ordinary in /vitro motility assay.",
9294   ISSN = "0003-2697",
9295   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9296   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9297   language = "eng",
9298 }
9299
9300 @article{ itoh04,
9301   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9302     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9303     KKinosita,
9304   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9305   journal = NAT,
9306   year = 2004,
9307   month = jan,
9308   day = 29,
9309   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9310     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9311     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9312   volume = 427,
9313   number = 6973,
9314   pages = "465--468",
9315   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9316   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9317   keywords = "Bacillus",
9318   keywords = "Catalysis",
9319   keywords = "Glass",
9320   keywords = "Magnetics",
9321   keywords = "Microchemistry",
9322   keywords = "Microspheres",
9323   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9324   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9325   keywords = "Rotation",
9326   keywords = "Torque",
9327   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9328     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9329     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9330     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9331     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9332     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9333     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9334     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9335     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9336     biological systems. Here we present direct evidence for the
9337     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9338     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9339     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9340     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9341     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9342     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9343     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9344     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9345     reaction far from equilibrium.",
9346   ISSN = "1476-4687",
9347   doi = "10.1038/nature02212",
9348   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9349   language = "eng",
9350 }
9351
9352 @article{ sakaki05,
9353   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9354     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9355     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9356   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9357     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9358   journal = BPJ,
9359   year = 2005,
9360   month = mar,
9361   day = 30,
9362   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9363     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9364     444-8585, Japan.",
9365   volume = 88,
9366   number = 3,
9367   pages = "2047--2056",
9368   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9369   keywords = "Hydrolysis",
9370   keywords = "Kinetics",
9371   keywords = "Microchemistry",
9372   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9373   keywords = "Nanostructures",
9374   keywords = "Protein Binding",
9375   keywords = "Protein Conformation",
9376   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9377   keywords = "Rotation",
9378   keywords = "Torque",
9379   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9380     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9381     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9382     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9383     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9384     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9385     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9386     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9387     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9388     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9389     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9390     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9391     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9392     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9393     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9394     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9395     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9396     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9397     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9398     regular rotations, indicative of the appearance of another
9399     reaction scheme.",
9400   ISSN = "0006-3495",
9401   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9402   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9403   language = "eng",
9404 }
9405
9406 @article{ schmidt02,
9407   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9408   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9409   journal = NANO,
9410   volume = 2,
9411   number = 11,
9412   pages = "1229--1233",
9413   year = 2002,
9414   doi = "10.1021/nl025773v",
9415   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9416   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9417   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9418     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9419     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9420     assembly yield and lifetime of these devices through
9421     identification, measurement, and improvement of weak internal
9422     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9423     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9424     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9425     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9426     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9427     to other bonds composing the hybrid device and describe
9428     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9429     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9430     robustness are discussed.",
9431 }
9432
9433 @article{ lo01,
9434   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9435   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9436     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9437   journal = LANG,
9438   volume = 17,
9439   number = 12,
9440   pages = "3741--3748",
9441   year = 2001,
9442   doi = "10.1021/la001569g",
9443   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9444   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9445   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9446     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9447     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9448     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9449     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9450     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9451     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9452     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9453     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9454     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9455     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9456     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9457     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9458     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9459     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9460     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9461     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9462     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9463     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9464     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9465     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9466     demonstrated that unbinding forces measured by different
9467     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9468     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9469     rate.",
9470   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9471 }
9472
9473 @article{ baljon96,
9474   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9475   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9476   journal = SCI,
9477   volume = 271,
9478   number = 5248,
9479   pages = "482--484",
9480   year = 1996,
9481   month = jan,
9482   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9483   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9484   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9485   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9486     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9487     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9488     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9489     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9490     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9491     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9492     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9493     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9494     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9495     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9496 }
9497
9498 @article{ fisher99a,
9499   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9500     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9501   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9502     atomic force microscopy.",
9503   journal = JPhysio,
9504   year = 1999,
9505   month = oct,
9506   day = 01,
9507   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9508     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9509   volume = "520 Pt 1",
9510   pages = "5--14",
9511   keywords = "Animals",
9512   keywords = "Extracellular Matrix",
9513   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9514   keywords = "Humans",
9515   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9516   keywords = "Polysaccharides",
9517   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9518     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9519     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9520     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9521     properties of single biological polymers.  These properties
9522     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9523     strain, including components of the extracellular matrix
9524     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9525     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9526     feature of proteins with structural and mechanical
9527     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9528     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9529     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9530     changes that could contribute to their mechanical function. The
9531     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9532     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9533     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9534     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9535     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9536     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9537     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9538     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9539     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9540     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9541     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9542     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9543     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9544     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9545     exocytosis.",
9546   ISSN = "0022-3751",
9547   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9548   language = "eng",
9549 }
9550
9551 @article{ fisher99b,
9552   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9553     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9554   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9555   journal = "Trends in biochemical sciences",
9556   year = "1999",
9557   month = oct,
9558   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9559     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9560   volume = 24,
9561   number = 10,
9562   pages = "379--384",
9563   keywords = "Entropy",
9564   keywords = "Kinetics",
9565   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9566   keywords = "Protein Binding",
9567   keywords = "Protein Folding",
9568   keywords = "Proteins",
9569   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9570     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9571     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9572     folded domains with similar structures. Protein engineering
9573     techniques have enabled the construction and expression of
9574     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9575     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9576     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9577     and refolding of individual domains as well as the study of the
9578     determinants of mechanical stability.",
9579   ISSN = "0968-0004",
9580   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9581   language = "eng",
9582 }
9583
9584 @article{ zlatanova00,
9585   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9586   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9587     atomic force microscope.",
9588   journal = PBPMB,
9589   year = 2000,
9590   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9591     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9592     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9593   volume = 74,
9594   number = "1--2",
9595   pages = "37--61",
9596   keywords = "Biophysics",
9597   keywords = "Cell Adhesion",
9598   keywords = "DNA",
9599   keywords = "Elasticity",
9600   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9601   keywords = "Polysaccharides",
9602   keywords = "Proteins",
9603   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9604   keywords = "Viscosity",
9605   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9606     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9607     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9608     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9609     their complexes. This review focuses on force measurements
9610     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9611     to the principle of action is followed by review of the types of
9612     interactions being studied, describing the main results and
9613     discussing the biological implications.",
9614   ISSN = "0079-6107",
9615   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9616   language = "eng",
9617   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9618     approach/retract features.",
9619 }
9620
9621 @article{ viani99,
9622   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9623     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9624   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9625   journal = JAP,
9626   year = 1999,
9627   volume = 86,
9628   number = 4,
9629   pages = "2258--2262",
9630   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9631     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9632     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9633     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9634     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9635     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9636     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9637     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9638     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9639     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9640     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9641     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9642     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9643   ISSN = "0021-8979",
9644   issn_online = "1089-7550",
9645   doi = "10.1063/1.371039",
9646   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9647   language = "eng",
9648 }
9649
9650 @article{ capitanio02,
9651   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9652     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9653   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9654     interference contrast signals",
9655   journal = RSI,
9656   year = 2002,
9657   volume = 73,
9658   number = 4,
9659   pages = "1687--1696",
9660   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9661     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9662     technique was performed to establish the uses and the advantages
9663     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9664     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9665     involved in the DIC technique and the noise components in the
9666     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9667     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9668   ISSN = "0034-6748",
9669   issn_online = "1089-7623",
9670   doi = "10.1063/1.1460929",
9671   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9672   language = "eng",
9673 }
9674
9675 @article{ binnig86,
9676   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9677   title = "Atomic force microscope",
9678   journal = PRL,
9679   year = 1986,
9680   month = mar,
9681   day = 03,
9682   volume = 56,
9683   number = 9,
9684   pages = "930--933",
9685   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9686     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9687     application for this concept, we introduce a new type of
9688     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9689     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9690     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9691     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9692     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9693     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9694   ISSN = "1079-7114",
9695   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9696   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9697   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9698   language = "eng",
9699   note = "Original AFM paper.",
9700 }
9701
9702 @article{ drake89,
9703   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9704     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9705     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9706   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9707     atomic force microscope},
9708   year = 1989,
9709   month = mar,
9710   day = 24,
9711   journal = SCI,
9712   volume = 243,
9713   number = 4898,
9714   pages = {1586--1589},
9715   doi = {10.1126/science.2928794},
9716   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9717   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9718   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9719     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9720     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9721     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9722     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9723     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9724     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9725     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9726     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9727     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9728     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9729     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9730     subtle details of biological processes as they occur in real
9731     time.},
9732 }
9733
9734 @article{ radmacher92,
9735   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9736   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9737     atomic force microscope},
9738   year = 1992,
9739   month = sep,
9740   day = 25,
9741   journal = SCI,
9742   volume = 257,
9743   number = 5078,
9744   pages = {1900--1905},
9745   doi = {10.1126/science.1411505},
9746   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9747   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9748   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.},
9749 }
9750
9751 @article{ williams86,
9752   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9753   title = "Scanning thermal profiler",
9754   journal = APL,
9755   year = 1986,
9756   month = dec,
9757   day = 8,
9758   volume = 49,
9759   number = 23,
9760   pages = "1587--1589",
9761   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9762     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9763     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9764     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9765     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9766     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9767     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9768     scan. The large difference in thermal properties between air and
9769     solids makes the profiling technique essentially independent of
9770     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9771     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9772     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9773     described and the results presented.",
9774   issn = "0003-6951",
9775   issn_online = "1077-3118",
9776   doi = "10.1063/1.97288",
9777   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9778   language = "eng",
9779 }
9780
9781 @article{ meyer88,
9782   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9783   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9784   journal = APL,
9785   year = 1988,
9786   month = sep,
9787   day = 19,
9788   volume = 53,
9789   number = 12,
9790   pages = "1045--1047",
9791   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9792     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9793     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9794     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9795     performed.",
9796   issn = "0003-6951",
9797   issn_online = "1077-3118",
9798   doi = "10.1063/1.100061",
9799   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
9800   language = "eng",
9801 }
9802
9803 @book{ dijkstra70,
9804   author = EDijkstra,
9805   title = {Notes on Structured Programming},
9806   year = 1970,
9807   month = apr,
9808   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
9809   publisher = THEMath,
9810   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
9811 }
9812
9813 @article{ wirth74,
9814  author = NWirth,
9815  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
9816  journal = ACM:CSur,
9817  year = 1974,
9818  month = dec,
9819  volume = 6,
9820  number = 4,
9821  pages = {247--259},
9822  numpages = {13},
9823  issn = {0360-0300},
9824  doi = {10.1145/356635.356639},
9825  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
9826  publisher = ACM,
9827  address = {New York, NY, USA},
9828 }
9829
9830 @article{ shneiderman79,
9831   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
9832   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
9833     model and experimental results},
9834   year = 1979,
9835   journal = IJCIS,
9836   volume = 8,
9837   number = 3,
9838   pages = {219--238},
9839   issn = {0091-7036},
9840   doi = {10.1007/BF00977789},
9841   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
9842   publisher = KAPPP,
9843   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
9844     program composition; program comprehension; debugging;
9845     modification; learning; education; information processing},
9846   language = {English},
9847 }
9848
9849 @article{ hughes89,
9850   author = JHughes,
9851   title = {Why Functional Programming Matters},
9852   journal = CJ,
9853   year = 1989,
9854   volume = 32,
9855   number = 2,
9856   pages = {98--107},
9857   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
9858   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
9859   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
9860   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
9861     more important to structure it well. Well-structured software is
9862     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
9863     that can be re-used to reduce future programming
9864     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
9865     problems can be modularised. Functional languages push those
9866     limits back. In this paper we show that two features of functional
9867     languages in particular, higher-order functions and lazy
9868     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
9869     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
9870     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
9871     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
9872     modularity is the key to successful programming, functional
9873     languages are vitally important to the real world.},
9874 }
9875
9876 @article{ hilburn93,
9877  author = THilburn,
9878  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
9879  journal = ACM:SIGCSE,
9880  year = 1993,
9881  month = mar,
9882  volume = 25,
9883  number = 1,
9884  issn = {0097-8418},
9885  pages = {58--62},
9886  numpages = 5,
9887  doi = {10.1145/169073.169349},
9888  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
9889  acmid = {169349},
9890  publisher = ACM,
9891  address = {New York, NY, USA},
9892 }
9893
9894 @book{ brooks95,
9895   author = FBrooks,
9896   title = {The mythical man-month},
9897   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
9898   year = 1995,
9899   isbn = {0-201-83595-9},
9900   publisher = AW,
9901   address = {Boston, MA, USA},
9902   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
9903   note = {First published in 1975},
9904 }
9905
9906 @inproceedings{ claerbout92,
9907   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
9908   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
9909   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
9910   chapter = 161,
9911   year = 1992,
9912   pages = {601--604},
9913   doi = {10.1190/1.1822162},
9914   issn = {1052-3812},
9915   publisher = SEG,
9916   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
9917   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
9918 }
9919
9920 @incollection{ buckheit95,
9921   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
9922   title = {WaveLab and Reproducible Research},
9923   booktitle = {Wavelets and Statistics},
9924   series = {Lecture Notes in Statistics},
9925   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
9926   year = 1995,
9927   volume = 103,
9928   pages = {55--81},
9929   isbn = {978-0-387-94564-4},
9930   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
9931   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
9932   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
9933   publisher = SPRINGER,
9934   language = {English},
9935 }
9936
9937 @article{ schwab00,
9938   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
9939   title = {Making scientific computations reproducible},
9940   journal = CSE,
9941   year = 2000,
9942   month = {November--December},
9943   volume = 2,
9944   number = 6,
9945   pages = {61--67},
9946   doi = {10.1109/5992.881708},
9947   ISSN = {1521-9615},
9948   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
9949     computing;research and development
9950     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
9951     scientific computations;research paper;software filing
9952     system;standardized rules;Computer
9953     interfaces;Documentation;Electronic
9954     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
9955     results;Software maintenance;Software systems;Software
9956     testing;Technological innovation},
9957   abstract = {To verify a research paper's computational results,
9958     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
9959     simple software filing system for authors that lets readers easily
9960     reproduce computational results using standardized rules and
9961     commands},
9962 }
9963
9964 @article{ wilson06a,
9965   author = GWilson,
9966   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
9967   journal = AS,
9968   year = 2006,
9969   month = {January--February},
9970 }
9971
9972 @article{ wilson06b,
9973   author = GWilson ,
9974   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
9975     Code by Making Them More Productive},
9976   journal = CSE,
9977   year = 2006,
9978   month = {November--December},
9979 }
9980
9981 @article{ vandewalle09,
9982   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
9983   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
9984   journal = IEEE:SPM,
9985   year = 2009,
9986   month = may,
9987   volume = 26,
9988   number = 3,
9989   pages = {37--47},
9990   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
9991   issn = {1053-5888},
9992   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
9993   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
9994   keywords={research and development;signal processing;high-quality
9995     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
9996     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
9997     processing;Education;Programming;Reproducibility of
9998     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
9999     algorithms;Testing;Wikipedia},
10000   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10001     in a research paper? For many of our current publications, this
10002     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10003     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10004     termination procedures, and precise parameter values are often
10005     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10006     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10007     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10008     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10009     experience, it is often even worse as even we are not always able
10010     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10011     questions from colleagues about details. Following are some
10012     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10013     X. It is very completely described, however I am confused by
10014     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10015     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10016     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10017     results as described in your paper. Which values should I use for
10018     parameters Y and Z?''},
10019 }
10020
10021 @article{ aruliah12,
10022   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# MPCHong #" and "#
10023     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10024     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10025     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10026   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10027   journal = CoRR,
10028   volume = {abs/1210.0530},
10029   year = 2012,
10030   month = nov,
10031   day = 29,
10032   numpages = 6,
10033   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10034   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10035   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10036 }
10037
10038 @article{ ziegler42,
10039   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10040   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10041   journal = TASME,
10042   year = 1942,
10043   month = nov,
10044   volume = 64,
10045   pages = {759--765},
10046   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10047   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10048 }
10049
10050 @article{ cohen53,
10051   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10052   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10053   year = 1953,
10054   journal = TASME,
10055   volume = 75,
10056   pages = {827--834},
10057 }
10058
10059 @article{ wang95,
10060   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10061   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10062     cascade control loops},
10063   year = 1995,
10064   journal = CEC,
10065   volume = 132,
10066   number = 1,
10067   pages = {15--34},
10068   publisher = GordonBreach,
10069   issn = {0098-6445},
10070   doi = {10.1080/00986449508936294},
10071   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10072   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10073   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10074     controller was developed in this present study. The integral time
10075     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10076     of the time constant and dead time of the process. Only the
10077     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10078     tunable parameter in which the stable region could be
10079     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10080     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10081     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10082     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10083     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10084     systems were obtained by the least square regression method.},
10085 }
10086
10087 @article{ astrom93,
10088   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10089   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10090   journal = CEP,
10091   year = 1993,
10092   volume = 1,
10093   number = 4,
10094   pages = {699--714},
10095   issn = "0967-0661",
10096   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10097   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/096706619391394C",
10098   keywords = {Adaptive control},
10099   keywords = {automatic tuning},
10100   keywords = {gain scheduling},
10101   keywords = {{PID} control},
10102   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10103     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10104     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10105     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10106     process models and control designs. An overview of industrial
10107     products is also presented, which includes a fairly detailed
10108     investigation of four different adaptive single-loop
10109     controllers.},
10110 }
10111
10112 @article{ ku66,
10113   author = HHKu,
10114   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10115   year = 1966,
10116   month = oct,
10117   journal = JRNBS:C,
10118   volume = {70C},
10119   number = 4,
10120   pages = {263--273},
10121   publisher = NBS,
10122   issn = {0022-4316},
10123   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10124   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10125   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10126     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10127     sum},
10128   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10129     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10130     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10131     find. In this paper an expository review of this topic is
10132     presented, particularly in the light of current practices and
10133     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10134     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10135     discussed.},
10136 }
10137
10138 @article{ livadaru03,
10139   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10140   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10141   year = 2003,
10142   month = apr,
10143   day = 25,
10144   journal = Macromol,
10145   volume = 36,
10146   number = 10,
10147   pages = {3732--3744},
10148   doi = {10.1021/ma020751g},
10149   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10150   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10151   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10152     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10153     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10154     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10155     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10156     response is independent of the persistence length and shows a
10157     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10158     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10159     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10160     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10161     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10162     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10163     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10164     present scaling results for the force response of the elastically
10165     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10166     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10167     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10168     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10169     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10170     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10171     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10172     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10173     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10174     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10175     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10176     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10177     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10178     broad force range with a single effective persistence length.},
10179   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10180     \citet{livadaru03} have
10181     \begin{equation}
10182       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10183           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10184           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10185             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10186           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10187         \end{cases}
10188     \end{equation}
10189     but the correct formula is
10190     \begin{equation}
10191       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10192           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10193           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10194             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10195           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10196         \end{cases}
10197     \end{equation}
10198     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10199     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10200     along with the fact that even with the corrected formula there is
10201     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10202     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10203     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10204     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10205     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10206     quoted the incorrect form.},
10207 }
10208
10209 @misc{ punias,
10210   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10211   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10212     Software},
10213   year = 2005,
10214   month = oct,
10215   day = 13,
10216   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10217   address = {Berlin},
10218   url = {http://punias.voila.net/},
10219 }
10220
10221 @article{ carl08,
10222   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10223   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10224     microscope: data acquisition and processing.},
10225   year = 2008,
10226   month = nov,
10227   day = 15,
10228   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10229              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10230   journal = PA,
10231   volume = 457,
10232   number = 2,
10233   pages = {551--559},
10234   issn = {0031-6768},
10235   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10236   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10237   language = {eng},
10238   keywords = {Animals},
10239   keywords = {Biomechanics},
10240   keywords = {CHO Cells},
10241   keywords = {Cricetinae},
10242   keywords = {Cricetulus},
10243   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10244   keywords = {Elastic Modulus},
10245   keywords = {Equipment Design},
10246   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10247   keywords = {Models, Biological},
10248   keywords = {Reproducibility of Results},
10249   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10250   keywords = {Transfection},
10251   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10252     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10253     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10254     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10255     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10256     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10257     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10258     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10259     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10260     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10261     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10262     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10263     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10264     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10265     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10266     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10267     (approximately $400\U{Pa}$).},
10268   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10269     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10270 }
10271
10272 @article{ struckmeier08,
10273   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10274     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10275     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10276   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10277     screening applications},
10278   year = 2008,
10279   month = sep,
10280   day = 24,
10281   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10282              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10283              Dresden, Germany},
10284   journal = NT,
10285   volume = 19,
10286   number = 38,
10287   pages = 384020,
10288   issn = {0957-4484},
10289   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10290   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10291   language = {eng},
10292   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10293     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10294     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10295     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10296     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10297     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10298     for single molecules. In addition, most experimental and
10299     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10300     developed a fully automated single-molecule force
10301     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10302     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10303     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10304     can also be automatically performed during experiments. This,
10305     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10306     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10307   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10308 }
10309
10310 @article{ andreopoulos11,
10311   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10312   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10313     force spectroscopy data},
10314   year = 2011,
10315   month = jun,
10316   day = 06,
10317   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10318              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10319              williama@biotec.tu-dresden.de},
10320   journal = AMB,
10321   volume = 6,
10322   number = 1,
10323   pages = 16,
10324   issn = {1748-7188},
10325   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10326   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10327   language = {eng},
10328   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10329     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10330     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10331     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10332     pathways. Information on protein structure, conformation,
10333     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10334     be derived.},
10335 }
10336
10337 @book{ turnbull59,
10338   editor = HWTurnbull,
10339   author = INewton,
10340   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10341   year = 1959,
10342   publisher = RSUP,
10343   volume = 1,
10344   numpages = 445,
10345   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10346   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10347     Hooke dated February 5, 1676.},
10348 }
10349
10350 @book{ whitehead11,
10351   author = ANWhitehead,
10352   title = {An introduction to mathematics},
10353   year = 1911,
10354   publisher = WN,
10355   numpages = 274,
10356   address = {London},
10357   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10358   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10359 }
10360
10361 @article{ mlot11,
10362   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10363   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10364   year = 2011,
10365   month = may,
10366   day = 10,
10367   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10368              Systems Engineering, and Biology,
10369              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10370   journal = PNAS,
10371   volume = 108,
10372   number = 19,
10373   pages = {7669--7673},
10374   issn = {1091-6490},
10375   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10376   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10377   language = {eng},
10378   keywords = {Animals},
10379   keywords = {Ants},
10380   keywords = {Behavior, Animal},
10381   keywords = {Biophysical Phenomena},
10382   keywords = {Floods},
10383   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10384   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10385   keywords = {Models, Biological},
10386   keywords = {Social Behavior},
10387   keywords = {Surface Properties},
10388   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10389   keywords = {Video Recording},
10390   keywords = {Water},
10391   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10392     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10393     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10394     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10395     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10396     previously viewed as a static material property of plant leaves
10397     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10398     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10399     their water repellency by linking their bodies together, a process
10400     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10401     model for the rate of raft construction based on observations of
10402     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10403     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10404     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10405     upon coercion.},
10406   note = {Higher resolution pictures are available at
10407     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10408 }
10409
10410 @article{ chauhan97,
10411   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10412     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10413   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10414   year = 1997,
10415   month = jul,
10416   address = {New York State Institute for Basic Research in
10417              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10418              USA.},
10419   journal = NR,
10420   volume = 22,
10421   number = 7,
10422   pages = {805--809},
10423   issn = {0364-3190},
10424   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10425   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10426   language = {eng},
10427   keywords = {Alzheimer Disease},
10428   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10429   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10430   keywords = {Humans},
10431   keywords = {Metals},
10432   keywords = {Peptide Fragments},
10433   keywords = {Solubility},
10434   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10435     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10436     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10437     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10438     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10439     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10440     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10441     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10442     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10443     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10444     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10445     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10446     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10447     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10448     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10449     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10450     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10451     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10452     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10453     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10454     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10455     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10456     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10457     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10458   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10459     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10460 }
10461
10462 @article{ friedman05,
10463   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10464   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10465     interactions.},
10466   year = 2005,
10467   month = aug,
10468   day = 13,
10469   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10470              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10471              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10472   journal = BPJ,
10473   volume = 89,
10474   number = 2,
10475   pages = {768--781},
10476   issn = {0006-3495},
10477   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10478   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10479   language = {eng},
10480   keywords = {Amino Acids},
10481   keywords = {Binding Sites},
10482   keywords = {Chlorine},
10483   keywords = {Computer Simulation},
10484   keywords = {Ions},
10485   keywords = {Models, Chemical},
10486   keywords = {Models, Molecular},
10487   keywords = {Motion},
10488   keywords = {Protein Binding},
10489   keywords = {Protein Conformation},
10490   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10491   keywords = {Sodium},
10492   keywords = {Solutions},
10493   keywords = {Static Electricity},
10494   keywords = {Surface Properties},
10495   keywords = {Water},
10496   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10497     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10498     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10499     specific site. It was proposed that a suitable location of
10500     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10501     function.  In this study, this notion was further investigated by
10502     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10503     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10504     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10505     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10506     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10507     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10508     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10509     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10510     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10511     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10512     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10513     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10514     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10515     between various attractor sites located under the electrostatic
10516     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10517     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10518     detainment state is an energetic compromise between attractive
10519     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10520     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10521     protein's surface are discussed.},
10522 }
10523
10524 @article{ friedman11,
10525   author = RFriedman,
10526   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10527     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10528     alkali-chloride solutions.},
10529   year = 2011,
10530   month = jul,
10531   day = 28,
10532   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10533              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10534   journal = JPC:B,
10535   volume = 115,
10536   number = 29,
10537   pages = {9213--9223},
10538   issn = {1520-5207},
10539   doi = {10.1021/jp112155m},
10540   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10541   language = {eng},
10542   keywords = {Alkalies},
10543   keywords = {Amyloid},
10544   keywords = {Chlorides},
10545   keywords = {Databases, Protein},
10546   keywords = {Fungal Proteins},
10547   keywords = {HIV Protease},
10548   keywords = {Humans},
10549   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10550   keywords = {Protein Multimerization},
10551   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10552   keywords = {Proteins},
10553   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10554   keywords = {Solutions},
10555   keywords = {Solvents},
10556   keywords = {Surface Properties},
10557   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10558     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10559     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10560     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10561     and chlorides interact with the protein surface, but such
10562     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10563     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10564     used to characterize the interactions between ions and the protein
10565     surface. The results show that the ion-binding properties of
10566     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10567     ions are more often associated with aspartate residues than with
10568     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10569     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10570     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10571     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10572     should be accounted for in the planning and execution of
10573     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10574     subtle structural details are sought after.},
10575 }
10576
10577 @article{ zhang06,
10578   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10579   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10580     {H}ofmeister series.},
10581   year = 2006,
10582   month = dec,
10583   day = 10,
10584   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10585              College Station, TX 77843, USA.},
10586   journal = COCB,
10587   volume = 10,
10588   number = 6,
10589   pages = {658--663},
10590   issn = {1367-5931},
10591   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10592   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10593   language = {eng},
10594   keywords = {Acrylamides},
10595   keywords = {Biopolymers},
10596   keywords = {Solubility},
10597   keywords = {Thermodynamics},
10598   keywords = {Water},
10599   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10600     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10601     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10602     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10603     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10604     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10605     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10606     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10607     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10608     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10609     as well as interactions with water molecules in the first
10610     hydration shell of the macromolecule.},
10611   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10612     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10613     integrated understanding of the role of cations (including
10614     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10615     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10616     although such subjects are generally beyond the scope of this
10617     short review.'').},
10618 }
10619
10620 @article{ isaacs06,
10621   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10622     JPShine #" and "# BAYankner,
10623   title = {Acceleration of amyloid beta-peptide aggregation by
10624     physiological concentrations of calcium.},
10625   year = 2006,
10626   month = sep,
10627   day = 22,
10628   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10629              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10630              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10631   journal = JBC,
10632   volume = 281,
10633   number = 38,
10634   pages = {27916--27923},
10635   issn = {0021-9258},
10636   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10637   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10638   language = {eng},
10639   keywords = {Alzheimer Disease},
10640   keywords = {Amyloid},
10641   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10642   keywords = {Animals},
10643   keywords = {Calcium},
10644   keywords = {Cells, Cultured},
10645   keywords = {Copper},
10646   keywords = {Neurons},
10647   keywords = {Rats},
10648   keywords = {Zinc},
10649   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10650     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10651     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10652     aggregation and deposition are not well understood. In this
10653     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10654     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10655     forming protofibrillar structures and markedly increased
10656     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10657     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10658     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10659     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10660     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10661     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10662     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10663     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10664     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10665     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10666     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10667     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10668     amyloid-related pathology.},
10669   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10670     is $\sim 2\U{mM}$.},
10671 }
10672
10673 @article{ itkin11,
10674   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10675     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10676   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10677     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10678     {A}lzheimer's disease.},
10679   year = 2011,
10680   month = mar,
10681   day = 28,
10682   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10683              Membranes, Center for Structural Biology and
10684              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10685              Brussels, Belgium.},
10686   journal = PLOS:ONE,
10687   volume = 6,
10688   number = 3,
10689   pages = {e18250},
10690   keywords = {Alzheimer Disease},
10691   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10692   keywords = {Blotting, Western},
10693   keywords = {Calcium},
10694   keywords = {Fluorescence},
10695   keywords = {Humans},
10696   keywords = {Ions},
10697   keywords = {Models, Biological},
10698   keywords = {Mutant Proteins},
10699   keywords = {Neurons},
10700   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10701   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10702   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10703   keywords = {Thiazoles},
10704   ISSN = {1932-6203},
10705   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10706   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10707   language = {eng},
10708   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10709     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10710     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10711     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10712     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10713     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10714     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10715     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10716     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10717     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10718     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10719     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10720     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10721     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10722     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10723     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10724     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10725     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10726     analysis, the results of which were further supported by
10727     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10728     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10729     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10730     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10731     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10732     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10733     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10734   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10735     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10736 }
10737
10738 @article{ zidar11,
10739   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10740   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10741     strengths.},
10742   year = 2011,
10743   month = mar,
10744   day = 10,
10745   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10746              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10747   journal = JPC:B,
10748   volume = 115,
10749   number = 9,
10750   pages = {2075--2081},
10751   issn = {1520-5207},
10752   doi = {10.1021/jp109025b},
10753   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10754   language = {eng},
10755   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10756   keywords = {Entropy},
10757   keywords = {Hydrogen Bonding},
10758   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10759   keywords = {Osmolar Concentration},
10760   keywords = {Protein Multimerization},
10761   keywords = {Protein Stability},
10762   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10763   keywords = {Solvents},
10764   keywords = {Vibration},
10765   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10766     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10767     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10768     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10769     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10770     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10771     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10772     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10773     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10774     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10775     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10776     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10777     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10778     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10779     dynamical properties into contributions from different structural
10780     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
10781     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
10782     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
10783     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
10784     interaction.},
10785   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
10786     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
10787 }
10788
10789 @article{ miao11,
10790   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
10791   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
10792     physiologically-relevant concentrations.},
10793   year = 2011,
10794   month = oct,
10795   day = 03,
10796   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
10797              National University of Singapore, Singapore.},
10798   journal = FEBS,
10799   volume = 585,
10800   number = 19,
10801   pages = {3126--3132},
10802   issn = {1873-3468},
10803   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
10804   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
10805   language = {eng},
10806   keywords = {Amino Acid Sequence},
10807   keywords = {Ephrin-B2},
10808   keywords = {Ions},
10809   keywords = {Models, Molecular},
10810   keywords = {Molecular Sequence Data},
10811   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
10812   keywords = {Protein Binding},
10813   keywords = {Protein Folding},
10814   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10815   keywords = {Salts},
10816   keywords = {Solutions},
10817   keywords = {Thermodynamics},
10818   keywords = {Water},
10819   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
10820     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
10821     question as to whether being unstructured is due to the absence of
10822     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
10823     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
10824     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
10825     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
10826     that the addition of salt triggers no significant folding of the
10827     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
10828     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
10829     with high affinity and specificity at biologically-relevant
10830     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
10831     salt- and residue-specific.},
10832   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
10833     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
10834     effects only kick in at higher consentrations.},
10835 }
10836
10837 @article{ dyson05,
10838   author = HJDyson #" and "# PEWright,
10839   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
10840   journal = NRMCB,
10841   year = 2005,
10842   month = mar,
10843   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
10844              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
10845              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
10846              92037, USA. dyson@scripps.edu},
10847   volume = 6,
10848   number = 3,
10849   pages = {197--208},
10850   issn = {1471-0072},
10851   doi = {10.1038/nrm1589},
10852   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
10853   language = {eng},
10854   keywords = {CREB-Binding Protein},
10855   keywords = {Humans},
10856   keywords = {Nuclear Proteins},
10857   keywords = {Nucleic Acids},
10858   keywords = {Protein Binding},
10859   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
10860   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10861   keywords = {Proteins},
10862   keywords = {Trans-Activators},
10863   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
10864   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
10865     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
10866     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
10867     between species in both composition and sequence and, contrary to
10868     the traditional view that protein function equates with a stable
10869     three-dimensional structure, disordered regions are often
10870     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
10871     disordered segments fold on binding to their biological targets
10872     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
10873     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
10874     arrays.},
10875 }
10876
10877 @article{ cleland64,
10878   author = WWCleland,
10879   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
10880   journal = Biochem,
10881   year = 1964,
10882   month = apr,
10883   volume = 3,
10884   number = 4,
10885   pages = {480--482},
10886   keywords = {Alcohols},
10887   keywords = {Chromatography},
10888   keywords = {Coenzyme A},
10889   keywords = {Oxidation-Reduction},
10890   keywords = {Research},
10891   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
10892   keywords = {Sulfides},
10893   keywords = {Ultraviolet Rays},
10894   issn = {0006-2960},
10895   doi = {10.1021/bi00892a002},
10896   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
10897   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
10898   language = {eng},
10899 }