b73c936fff93770b8dbf88d5a30e0cbd5ff53997
[thesis.git] / src / root.bib
1 @string{AAPT = "AAPT"}
2 @string{AcP = "Academic Press"}
3 @string{CoRR = "arXiv Computing Research Repository"}.
4 @string{ACM = "Association for Computing Machinery"}
5 @string{KAstrom = "{\AA}str{\"o}m, K.~J."}
6 @string{ACM:SIGCSE = "ACM Special Interest Group on Computer Science Education Bulletin"}
7 @string{ACM:CSur = "ACM Computing Surveys"}
8 @string{ACS:ChemBiol = "ACS Chem Biol"}
9 @string{AIP = "AIP"}
10 @string{APL = "Applied Physics Letters"}
11 @string{DAbramavicius = "Abramavicius, Darius"}
12 @string{JFAbril = "Abril, J. F."}
13 @string{JAbu-Threideh = "Abu-Threideh, J."}
14 @string{KAdachi = "Adachi, Kengo"}
15 @string{MDAdams = "Adams, M. D."}
16 @string{AW = "Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc."}
17 @string{AdvExpMedBiol = "Advances in Experimental Medicine and Biology"}
18 @string{SAinavarapu = "Ainavarapu, Sri Rama Koti"}
19 @string{DAioanei = "Aioanei, Daniel"}
20 @string{TRAlbrecht = "Albreacht, T.~R."}
21 @string{AMB = "Algorithms for molecular biology: AMB"}
22 @string{FAli = "Ali, F."}
23 @string{JFAllemand = "Allemand, Jean-Fran\c{c}ois"}
24 @string{DAllen = "Allen, D."}
25 @string{MAllen = "Allen, Mark D."}
26 @string{RAlon = "Alon, Ronen"}
27 @string{PAmanatides = "Amanatides, P."}
28 @string{NMAmer = "Amer, Nabil M."}
29 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
30 @string{APS = "American Physical Society"}
31 @string{AS = "American Scientist"}
32 @string{ASA = "American Statistical Association"}
33 @string{HAn = "An, H."}
34 @string{KNAn = "An, Kai-Nan"}
35 @string{ABioChem = "Analytical biochemistry"}
36 @string{BAndreopoulos = "Andreopoulos, Bill"}
37 @string{IAndricioaei = "Andricioaei, Ioan"}
38 @string{ACIEE = "Angew. Chem. Int. Ed. Engl."}
39 @string{ARBBS = "Annu Rev Biophys Biomol Struct"}
40 @string{ARBC = "Annual Review of Biochemistry"}
41 @string{DAnselmetti = "Anselmetti, Dario"}
42 @string{AAntoniadis = "Antoniadis, Anestis"}
43 @string{AMC = "Applied Mathematics and Computation"}
44 @string{SArcidiacono = "Arcidiacono, S"}
45 @string{CArciola = "Arciola, Carla Renata"}
46 @string{ABArtyukhin = "Artyukhin, Alexander B."}
47 @string{DAruliah = "Aruliah, Dhavide A."}
48 @string{SAsakawa = "Asakawa, S."}
49 @string{AAwe = "Awe, A."}
50 @string{SBedard = "B\'edard, Sabrina"}
51 @string{WBaase = "Baase, Walter A."}
52 @string{YBaba = "Baba, Y."}
53 @string{HBaden = "Baden, H."}
54 @string{CBadilla = "Badilla, Carmen L."}
55 @string{VBafna = "Bafna, V."}
56 @string{BBagchi = "Bagchi, B."}
57 @string{MBalamurali = "Balamurali, M. M."}
58 @string{DBaldwin = "Baldwin, D."}
59 @string{ABaljon = "Baljon, Arlette R. C."}
60 @string{RBallerini = "Ballerini, R."}
61 @string{RMBallew = "Ballew, R. M."}
62 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
63 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
64 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
65 @string{WBBarbazuk = "Barbazuk, W. B."}
66 @string{MBarnstead = "Barnstead, M."}
67 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
68 @string{IBarrow = "Barrow, I."}
69 @string{FWBartels = "Bartels, Frank Wilco"}
70 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
71 @string{TBasche = "Basche, Th."}
72 @string{PBaschieri = "Baschieri, Paolo"}
73 @string{ABasu = "Basu, A."}
74 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
75 @string{BBaumgarth = "Baumgarth, Birgit"}
76 @string{SBaumhueter = "Baumhueter, S."}
77 @string{JBaxendale = "Baxendale, J."}
78 @string{EABayer = "Bayer, Edward A."}
79 @string{EBeasley = "Beasley, E."}
80 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
81 @string{BBechinger = "Bechinger, Burkhard"}
82 @string{ABecker = "Becker, Anke"}
83 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
84 @string{TBeebe = "Beebe, Thomas P."}
85 @string{KBeeson = "Beeson, K."}
86 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
87 @string{FBenedetti = "Benedetti, Fabrizio"}
88 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
89 @string{ABensimon = "Bensimon, A."}
90 @string{DBensimon = "Bensimon, David"}
91 @string{DRBentley = "Bentley, D. R."}
92 @string{HJCBerendsen = "Berendsen, Herman J. C."}
93 @string{KBergSorensen = "Berg-S{\o}rensen, Kirstine"}
94 @string{EBergantino = "Bergantino, Elisabetta"}
95 @string{DBerk = "Berk, D."}
96 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
97 @string{BBerne = "Berne, Bruce J."}
98 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
99 @string{RBest = "Best, Robert B."}
100 @string{GBethel = "Bethel, G."}
101 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
102 @string{KBiddick = "Biddick, K."}
103 @string{KBillings = "Billings, Kate S."}
104 @string{GBinnig = "Binnig, Gerd"}
105 @string{BCBPRC = "Biochemical and Biophysical Research Communications"}
106 @string{Biochem = "Biochemistry"}
107 @string{BBABE = "Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics"}
108 @string{BIOINFO = "Bioinformatics (Oxford, England)"}
109 @string{Biomet = "Biometrika"}
110 @string{BPJ = "Biophysical Journal"}
111 %string{BPJ = "Biophys. J."}
112 @string{BIOSENSE = "Biosensors and Bioelectronics"}
113 @string{BIOTECH = "Biotechnology and Bioengineering"}
114 @string{JBirchler = "Birchler, James A."}
115 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
116 @string{JBlawzdziewicz = "Blawzdziewicz, Jerzy"}
117 @string{LBlick = "Blick, L."}
118 @string{RBolanos = "Bolanos, R."}
119 @string{VBonazzi = "Bonazzi, V."}
120 @string{Borgia = "Borgia"}
121 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
122 @string{RBrandon = "Brandon, R."}
123 @string{EBranscomb = "Branscomb, E."}
124 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
125 @string{WBreyer = "Breyer, Wendy A."}
126 @string{FBrochard-Wyart = "Brochard-Wyart, F."}
127 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
128 @string{SBroder = "Broder, S."}
129 @string{SBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
130 @string{ABrolo = "Brolo, Alexandre G."}
131 @string{FBrooks = "Brooks, Jr., Frederick P."}
132 @string{BrooksCole = "Brooks/Cole"}
133 @string{BDBrowerToland = "Brower-Toland, Brent D."}
134 @string{CTBrown = "Brown, C. Titus"}
135 @string{MBrucale = "Brucale, Marco"}
136 @string{TBruls = "Bruls, T."}
137 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
138 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
139 @string{LBubacco = "Bubacco, Luigi"}
140 @string{JBuckheit = "Buckheit, Jonathan B."}
141 @string{ABuguin = "Buguin, A."}
142 @string{ABulhassan = "Bulhassan, Ahmed"}
143 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
144 @string{RBunk = "Bunk, Richard"}
145 @string{NABurnham = "Burnham, N.~A."}
146 @string{DBusam = "Busam, D."}
147 @string{GBussi = "Bussi, Giovanni"}
148 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
149 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
150 @string{HJButt = {Butt, Hans-J\"urgen}}
151 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
152 @string{MCaminha = "Caminha, M."}
153 @string{ICampbell = "Campbell, Iain D."}
154 @string{MJCampbell = "Campbell, M. J."}
155 @string{DSCannell = "Cannell, D.~S."}
156 @string{YCao = "Cao, Yi"}
157 @string{MCapitanio = "Capitanio, M."}
158 @string{MCargill = "Cargill, M."}
159 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
160 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
161 @string{JCarnes-Stine = "Carnes-Stine, J."}
162 @string{MCarrionVazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
163 @string{CCarter = "Carter, C."}
164 @string{ACarver = "Carver, A."}
165 @string{JJCatanese = "Catanese, J.~J."}
166 @string{PCaulk = "Caulk, P."}
167 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
168 @string{ACenter = "Center, A."}
169 @string{CTChan = "Chan, C.~T."}
170 @string{HSChan = "Chan, H.~S."}
171 @string{AChand = "Chand, Ami"}
172 @string{IChandramouliswaran = "Chandramouliswaran, I."}
173 @string{CHChang = "Chang, Chung-Hung"}
174 @string{EChapman = "Chapman, Edwin R."}
175 @string{RCharlab = "Charlab, R."}
176 @string{KChaturvedi = "Chaturvedi, K."}
177 @string{AChauhan = "Chauhan, A."}
178 @string{VPChauhan = "Chauhan, V.~P."}
179 @string{CChauzy = "Chauzy, C."}
180 @string{SChe = "Che, Shunai"}
181 @string{CEC = "Chemical Engineering Communications"}
182 @string{CHEMREV = "Chemical reviews"}
183 @string{CHEM = "Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)"}
184 @string{CPC = "Chemphyschem"}
185 @string{HCChen = "Chen, H. C."}
186 @string{LChen = "Chen, L."}
187 @string{XNChen = "Chen, X. N."}
188 @string{XiChen = "Chen, Xinyong"}
189 @string{XuChen = "Chen, Xuming"}
190 @string{JFCheng = "Cheng, J. F."}
191 @string{MLCheng = "Cheng, M. L."}
192 @string{VGCheung = "Cheung, V. G."}
193 @string{YHChiang = "Chiang, Y. H."}
194 @string{AChinwalla = "Chinwalla, A."}
195 @string{FChow = "Chow, Flora"}
196 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
197 @string{BChu = "Chu, Benjamin"}
198 @string{XChu = "Chu, Xueying"}
199 @string{TYChung = "Chung, Tse-Yu"}
200 @string{CLChyan = "Chyan, Chia-Lin"}
201 @string{GCiccotti = "Ciccotti, Giovanni"}
202 @string{JClaerbout = "Claerbout, Jon F."}
203 @string{AGClark = "Clark, A. G."}
204 @string{Clarke = "Clarke"}
205 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
206 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
207 @string{HClausen-Schaumann = "Clausen-Schaumann, H."}
208 @string{JMClaverie = "Claverie, J. M."}
209 @string{WWCleland = "Cleland, W.~W."}
210 @string{KClerc-Blankenburg = "Clerc-Blankenburg, K."}
211 @string{NJCobb = "Cobb, Nathan J."}
212 @string{GHCohen = "Cohen, G.~H."}
213 @string{FSCollins = "Collins, Francis S."}
214 @string{CUP = "Columbia University Press"}
215 @string{CPR = "Computer Physics Reports"}
216 @string{CSE = "Computing in Science \& Engineering"}
217 @string{UniProtConsort = "Consortium, The UniProt"}
218 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
219 @string{CEP = "Control Engineering Practice"}
220 @string{GACoon = "Coon, G.~A."}
221 @string{PVCornish = "Cornish, Peter V."}
222 @string{MNCourel = "Courel, M. N."}
223 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
224 @string{DRCox = "Cox, D. R."}
225 @string{MCoyne = "Coyne, M."}
226 @string{DCraig = "Craig, David"}
227 @string{ACravchik = "Cravchik, A."}
228 @string{PSCremer = "Cremer, Paul S."}
229 @string{CCroarkin = "Croarkin, Carroll"}
230 @string{VCroquette = "Croquette, Vincent"}
231 @string{LCCruz = "Cruz, Luis Cruz"}
232 @string{YCui = "Cui, Y."}
233 @string{COSB = "Current Opinion in Structural Biology"}
234 @string{COCB = "Current Opinion in Chemical Biology"}
235 @string{LCurry = "Curry, L."}
236 @string{CDahlke = "Dahlke, C."}
237 @string{FDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
238 @string{PDalhaimer = "Dalhaimer, Paul"}
239 @string{SDanaher = "Danaher, S."}
240 @string{LDavenport = "Davenport, L."}
241 @string{MCDavies = "Davies, M.~C."}
242 @string{MDavis = "Davis, Matt"}
243 @string{SDecatur = "Decatur, Sean M."}
244 @string{WDeGrado = "DeGrado, William F."}
245 @string{PDebrunner = "Debrunner, P."}
246 @string{ADelcher = "Delcher, A."}
247 @string{WDeLorbe = "DeLorbe, William J."}
248 @string{BDelpech = "Delpech, B."}
249 @string{Demography = "Demography"}
250 @string{ZDeng = "Deng, Z."}
251 @string{RDesilets = "Desilets, R."}
252 @string{IDew = "Dew, I."}
253 @string{CDewhurst = "Dewhurst, Charles"}
254 @string{VDiFrancesco = "Di Francesco, V."}
255 @string{KDiemer = "Diemer, K."}
256 @string{GDietler = "Dietler, Giovanni"}
257 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
258 @string{SDietz = "Dietz, S."}
259 @string{EDijkstra = "Dijkstra, Edsger Wybe"}
260 @string{KADill = "Dill, K. A."}
261 @string{RDima = "Dima, Ruxandra I."}
262 @string{DDischer = "Discher, Dennis E."}
263 @string{KDixon = "Dixon, K."}
264 @string{KDodson = "Dodson, K."}
265 @string{NDoggett = "Doggett, N."}
266 @string{MDombroski = "Dombroski, M."}
267 @string{MDonnelly = "Donnelly, M."}
268 @string{DDonoho = "Donoho, David L."}
269 @string{CDornmair = "Dornmair, C."}
270 @string{MDors = "Dors, M."}
271 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
272 @string{LDoup = "Doup, L."}
273 @string{BDrake = "Drake, B."}
274 @string{TDrobek = "Drobek, T."}
275 @string{Drexel = "Drexel University"}
276 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
277 @string{YFDufrene = "Dufr{\^e}ne, Yves F."}
278 @string{ADunham = "Dunham, A."}
279 @string{DDunlap = "Dunlap, D."}
280 @string{PDunn = "Dunn, P."}
281 @string{VDupres = "Dupres, Vincent"}
282 @string{HJDyson = "Dyson, H.~Jane"}
283 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
284 @string{EMBO = "EMBO Rep."}
285 @string{REckel = "Eckel, R."}
286 @string{KEilbeck = "Eilbeck, K."}
287 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
288 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
289 @string{DEly = "Ely, D."}
290 @string{SEmerling = "Emerling, S."}
291 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
292 @string{SWEnglander = "Englander, S. Walter"}
293 @string{HErickson = "Erickson, Harold P."}
294 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
295 @string{SEsparham = "Esparham, S."}
296 @string{EBJ = "European Biophysics Journal"}
297 @string{EJP = "European Journal of Physics"}
298 @string{EPL = "Europhysics Letters"}
299 @string{CEvangelista = "Evangelista, C."}
300 @string{CAEvans = "Evans, C. A."}
301 @string{EEvans = "Evans, E."}
302 @string{RSEvans = "Evans, R. S."}
303 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
304 @string{DFasulo = "Fasulo, D."}
305 @string{FEBS = "FEBS letters"}
306 @string{XFei = "Fei, Xiaofang"}
307 @string{JFernandez = "Fernandez, Julio M."}
308 @string{SFerriera = "Ferriera, S."}
309 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
310 @string{LFinzi = "Finzi, L."}
311 @string{TEFisher = "Fisher, T. E."}
312 @string{MFlanigan = "Flanigan, M."}
313 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
314 @string{LFlorea = "Florea, L."}
315 @string{ELFlorin = "Florin, Ernst-Ludwig"}
316 @string{HFlyvbjerg = "Flyvbjerg, Henrik"}
317 @string{FoldDes = "Fold Des"}
318 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
319 @string{CFosler = "Fosler, C."}
320 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
321 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
322 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
323 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
324 @string{LFrench = "French, L."}
325 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
326 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
327 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
328 @string{MFritz = "Fritz, M."}
329 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
330 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
331 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
332 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
333 @string{RFulton = "Fulton, R."}
334 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
335 @string{TFurey = "Furey, T."}
336 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
337 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
338 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
339 @string{WGan = "Gan, W."}
340 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
341 @string{MGao = "Gao, Mu"}
342 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
343 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
344 @string{NGarg = "Garg, N."}
345 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
346 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
347 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
348 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
349 @string{WGe = "Ge, W."}
350 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
351 @string{GENE = "Gene"}
352 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
353 @string{CGergely = "Gergely, C."}
354 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
355 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
356 @string{HGire = "Gire, H."}
357 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
358 @string{FGittes = "Gittes, Frederick"}
359 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
360 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
361 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
362 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
363 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
364 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
365 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
366 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
367 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
368 @string{FGong = "Gong, F."}
369 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
370 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
371 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
372 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
373 @string{KGraham = "Graham, K."}
374 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
375 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
376 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
377 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
378 @string{BGropman = "Gropman, B."}
379 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
380 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
381 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
382 @string{ZGu = "Gu, Z."}
383 @string{PGuan = "Guan, P."}
384 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
385 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
386 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
387 @string{NGuo = "Guo, N."}
388 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
389 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
390 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
391 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
392 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
393 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
394 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
395 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
396 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
397 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
398 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
399 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
400 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
401 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
402 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
403 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
404 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
405 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
406 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
407 @string{MHarris = "Harris, M."}
408 @string{BHart = "Hart, B."}
409 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
410 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
411 @string{THatton = "Hatton, T."}
412 @string{MHattori = "Hattori, M."}
413 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
414 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
415 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
416 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
417 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
418 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
419 @string{JHeil = "Heil, J."}
420 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
421 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
422 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
423 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
424 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
425 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
426 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
427 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
428 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
429 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
430 @string{LHillier = "Hillier, L."}
431 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
432 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
433 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
434 @string{SHladun = "Hladun, S."}
435 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
436 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
437 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
438 @string{CHoff = "Hoff, C."}
439 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
440 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
441 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
442 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
443 @string{MHonda = "Honda, M."}
444 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
445 @string{XHong = "Hong, Xia"}
446 @string{LHood = "Hood, L."}
447 @string{JHoover = "Hoover, J."}
448 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
449 @string{HHosser = "Hosser, H."}
450 @string{DHostin = "Hostin, D."}
451 @string{JHouck = "Houck, J."}
452 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
453 @string{JHoward = "Howard, J."}
454 @string{THowland = "Howland, T."}
455 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
456 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
457 @string{DLHu = "Hu, David L."}
458 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
459 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
460 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
461 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
462 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
463 @string{JHughes = "Hughes, John"}
464 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
465 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
466 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
467 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
468 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
469 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
470 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
471 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
472 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
473 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
474 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
475 @string{SImprota = "Improta, S."}
476 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
477 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
478 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
479 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
480 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
481 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
482 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
483 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
484 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
485 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
486 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
487 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
488 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
489 @string{WJang = "Jang, W."}
490 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
491 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
492 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
493 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
494 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
495 @string{DJennings = "Jennings, D."}
496 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
497 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
498 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
499 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
500 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
501 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
502 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
503 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
504 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
505 @string{REJones = "Jones, R.E."}
506 @string{SJones = "Jones, S."}
507 @string{CJordan = "Jordan, C."}
508 @string{JJordan = "Jordan, J."}
509 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
510 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
511 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
512 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
513 @string{JBM = "J Biomech"}
514 @string{JBT = "J Biotechnol"}
515 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
516 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
517 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
518 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
519 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
520 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
521 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
522 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
523 @string{JTB = "J Theor Biol"}
524 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
525 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
526 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
527 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
528 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
529 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
530 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
531 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
532 @string{LKagan = "Kagan, L."}
533 @string{FKalush = "Kalush, F."}
534 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
535 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
536 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
537 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
538 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
539 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
540 @string{JKasha = "Kasha, J."}
541 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
542 @string{ZKe = "Ke, Z."}
543 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
544 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
545 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
546 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
547 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
548 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
549 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
550 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
551 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
552 @string{WKing = "King, William Trevor"}
553 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
554 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
555 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
556 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
557 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
558 @string{LKline = "Kline, L."}
559 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
560 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
561 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
562 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
563 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
564 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
565 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
566 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
567 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
568 @string{CKraft = "Kraft, C."}
569 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
570 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
571 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
572 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
573 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
574 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
575 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
576 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
577 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
578 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
579 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
580 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
581 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
582 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
583 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
584 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
585 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
586 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
587 @string{ZLai = "Lai, Z."}
588 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
589 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
590 @string{LANG = "Langmuir"}
591 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
592 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
593 @string{RLaw = "Law, Richard"}
594 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
595 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
596 @string{ELee = "Lee, E."}
597 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
598 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
599 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
600 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
601 @string{YLei = "Lei, Y."}
602 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
603 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
604 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
605 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
606 @string{ALeung = "Leung, A."}
607 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
608 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
609 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
610 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
611 @string{SLevy = "Levy, S."}
612 @string{MLewis = "Lewis, M."}
613 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
614 @string{BLi = "Li, Bing"}
615 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
616 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
617 @string{JLi = "Li, J."}
618 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
619 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
620 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
621 @string{PWLi = "Li, P. W."}
622 @string{YLi = "Li, Yajun"}
623 @string{ZLi = "Li, Z."}
624 @string{YLiang = "Liang, Y."}
625 @string{GLiao = "Liao, George"}
626 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
627 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
628 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
629 @string{XLin = "Lin, X."}
630 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
631 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
632 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
633 @string{RLippert = "Lippert, R."}
634 @string{JLis = "Lis, John T."}
635 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
636 @string{WLiu = "Liu, W."}
637 @string{XLiu = "Liu, X."}
638 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
639 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
640 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
641 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
642 @string{JLopez = "Lopez, J."}
643 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
644 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
645 @string{ALove = "Love, A."}
646 @string{FLu = "Lu, F."}
647 @string{HLu = "Lu, Hui"}
648 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
649 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
650 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
651 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
652 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
653 @string{DMa = "Ma, D."}
654 @string{LMa = "Ma, Liang"}
655 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
656 @string{Macromol = "Macromolecules"}
657 @string{AMadan = "Madan, A."}
658 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
659 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
660 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
661 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
662 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
663 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
664 @string{SMammi = "Mammi, Stefano"}
665 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
666 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
667 @string{FMann = "Mann, F."}
668 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
669 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
670 @string{JMarion = "Marion, J."}
671 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
672 @string{MMarra = "Marra, M."}
673 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
674 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
675 @string{YMartin = "Martin, Y."}
676 @string{HMassa = "Massa, H."}
677 @string{MIT = "Massachusetts Institute of Technology"}
678 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
679 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
680 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
681 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
682 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
683 @string{DMay = "May, D."}
684 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
685 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
686 @string{AMays = "Mays, A."}
687 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
688 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
689 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
690 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
691 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
692 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
693 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
694 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
695 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
696 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
697 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
698 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
699 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
700 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
701 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
702 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
703 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
704 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
705 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
706 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
707 @string{HMi = "Mi, H."}
708 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
709 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
710 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
711 @string{AMiller = "Miller, A."}
712 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
713 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
714 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
715 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
716 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
717 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
718 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
719 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
720 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
721 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
722 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
723 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
724 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
725 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
726 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
727 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
728 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
729 @string{LMoy = "Moy, L."}
730 @string{MMoy = "Moy, M."}
731 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
732 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
733 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
734 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
735 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
736 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
737 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
738 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
739 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
740 @string{FMusiani = "Musiani, Francesco"}
741 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
742 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
743 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
744 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
745 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
746 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
747 @string{NANO = "Nano letters"}
748 @string{NT = "Nanotechnology"}
749 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
750 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
751 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
752 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
753 @string{NAT = "Nature"}
754 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
755 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
756 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
757 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
758 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
759 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
760 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
761 @string{CNelson = "Nelson, C."}
762 @string{KNelson = "Nelson, K."}
763 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
764 @string{NR = "Neurochemical research"}
765 @string{NEURON = "Neuron"}
766 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
767 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
768 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
769 @string{MNewman = "Newman, M."}
770 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
771 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
772 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
773 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
774 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
775 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
776 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
777 @string{SNie = "Nie, S."}
778 @string{MNodell = "Nodell, M."}
779 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
780 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
781 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
782 @string{NNowak = "Nowak, N."}
783 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
784 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
785 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
786 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
787 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
788 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
789 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
790 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
791 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
792 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
793 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
794 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
795 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
796 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
797 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
798 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
799 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
800 @string{YOono = "Oono, Y."}
801 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
802 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
803 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
804 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
805 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
806 @string{OUP = "Oxford University Press"}
807 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
808 @string{SPan = "Pan, S."}
809 @string{HSPark = "Park, H. S."}
810 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
811 @string{APastore = "Pastore, A."}
812 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
813 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
814 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
815 @string{JPeck = "Peck, J."}
816 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
817 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
818 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
819 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
820 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
821 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
822 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
823 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
824 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
825 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
826 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
827 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
828 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
829 @string{Physica = "Physica"}
830 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
831 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
832 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
833 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
834 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
835 @string{PLOS:BIO = "PLOS Biology"}
836 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
837 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
838 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
839 @string{APoustka = "Poustka, A."}
840 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
841 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
842 @string{EPratts = "Pratts, E."}
843 @string{WPress = "Press, W."}
844 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
845   United States of America"}
846 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
847 @string{PS = "Protein Science"}
848 @string{PROT = "Proteins"}
849 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
850 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
851 @string{VPuri = "Puri, V."}
852 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
853 @string{HQin = "Qin, Haina"}
854 @string{SQin = "Qin, S."}
855 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
856 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
857 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
858 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
859 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
860 @string{MRaible = "Raible, M."}
861 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
862 @string{JRamser = "Ramser, J."}
863 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
864 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
865 @string{IRay = "Ray, I."}
866 @string{MReardon = "Reardon, M."}
867 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
868 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
869 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
870 @string{TReid = "Reid, T."}
871 @string{PReimann = "Reimann, P."}
872 @string{KReinert = "Reinert, K."}
873 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
874 @string{KRemington = "Remington, K."}
875 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
876 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
877 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
878 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
879 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
880 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
881 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
882 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
883 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
884 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
885 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
886 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
887 @string{SRogic = "Rogic, S."}
888 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
889 @string{GRomano = "Romano, G."}
890 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
891 @string{RRos = "Ros, Robert"}
892 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
893 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
894 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
895 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
896 @string{WRowe = "Rowe, W."}
897 @string{LRowen = "Rowen, L."}
898 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
899 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
900 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
901 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
902 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
903 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
904 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
905 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
906 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
907 @string{RSanders = "Sanders, R."}
908 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
909 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
910 @string{SSato = "Sato, S."}
911 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
912 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
913 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
914 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
915 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
916 @string{SScherer = "Scherer, S."}
917 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
918 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
919 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
920 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
921 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
922 @string{CFSchmidt = "Schmidt, Christoph F."}
923 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
924 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
925 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
926 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
927 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
928 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
929 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
930 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
931 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
932 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
933 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
934 @string{SCI = "Science"}
935 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
936 @string{JScott = "Scott, J."}
937 @string{RScott = "Scott, R."}
938 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
939 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
940 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
941 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
942 @string{BSenger = "Senger, B."}
943 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
944 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
945 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
946 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
947 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
948 @string{JShang = "Shang, J."}
949 @string{WShao = "Shao, W."}
950 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
951 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
952 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
953 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
954 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
955 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
956 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
957 @string{JPShine = "Shine, James P."}
958 @string{AShintani = "Shintani, A."}
959 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
960 @string{BShue = "Shue, B."}
961 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
962 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
963 @string{MSimon = "Simon, M."}
964 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
965 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
966 @string{CSitter = "Sitter, C."}
967 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
968 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
969 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
970 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
971 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
972 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
973 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
974 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
975 @string{MDSmith = "Smith, Micholas Dean"}
976 @string{SSmith = "Smith, S."}
977 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
978 @string{TSmith = "Smith, T."}
979 @string{JSoares = "Soares, J."}
980 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
981 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
982 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
983 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
984 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
985 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
986 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
987 @string{GSpier = "Spier, G."}
988 @string{ASprague = "Sprague, A."}
989 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
990 @string{SPRINGER:V = "Springer-Verlag"}
991 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
992 @string{RStark = "Stark, R. W."}
993 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
994 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
995 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
996 @string{EStewart = "Stewart, E."}
997 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
998 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
999 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
1000 @string{AStout = "Stout, A."}
1001 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
1002 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
1003 @string{RStrong = "Strong, R."}
1004 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
1005 @string{STR = "Structure"}
1006 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
1007 @string{MSu = "Su, Meihong"}
1008 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
1009 @string{ESuh = "Suh, E."}
1010 @string{JSun = "Sun, J."}
1011 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1012 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1013 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1014 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1015 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1016 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1017 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1018 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1019 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1020 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1021 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1022 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1023 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1024 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1025 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1026 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1027 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1028   Onderafdeling der Wiskunde"}
1029 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1030 @string{ITessari = "Tessari, Isabella"}
1031 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1032 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1033 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1034 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1035 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1036 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1037 @string{RS = "The Royal Society"}
1038 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1039 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1040 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1041 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1042 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1043 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1044 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1045 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1046 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1047 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1048 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1049 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1050 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1051 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1052 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1053 @string{BTrask = "Trask, B."}
1054 @string{TBI = "Tribology International"}
1055 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1056 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1057 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1058 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1059 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1060 @string{STse = "Tse, S."}
1061 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1062 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1063 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1064 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1065 @string{RTurner = "Turner, R."}
1066 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1067 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1068 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1069 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1070 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1071 @string{FValle = "Valle, Francesco"}
1072 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1073 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1074 @string{CVech = "Vech, C."}
1075 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1076 @string{EVenter = "Venter, E."}
1077 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1078 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1079 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1080 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1081 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1082 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1083 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1084 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1085 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1086 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1087 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1088 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1089 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1090 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1091 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1092 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1093 @string{AWang = "Wang, A."}
1094 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1095 @string{GWang = "Wang, G."}
1096 @string{JWang = "Wang, J."}
1097 @string{MWang = "Wang, M."}
1098 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1099 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1100 @string{XWang = "Wang, X."}
1101 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1102 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1103 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1104 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1105 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1106 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1107 @string{MWei = "Wei, M."}
1108 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1109 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1110 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1111 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1112 @string{GWen = "Wen, G."}
1113 @string{MWen = "Wen, M."}
1114 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1115 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1116 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1117 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1118 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1119 @string{RWides = "Wides, R."}
1120 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1121 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1122 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1123 @string{Williams = "Williams"}
1124 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1125 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1126 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1127 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1128 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1129 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1130 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1131 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1132 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1133 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1134 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1135 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1136 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1137 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1138 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1139 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1140 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1141 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1142 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1143 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1144 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1145 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1146 @string{DWu = "Wu, D."}
1147 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1148 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1149 @string{MWu = "Wu, M."}
1150 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1151 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1152 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1153 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1154 @string{AXia = "Xia, A."}
1155 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1156 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1157 @string{TYada = "Yada, T."}
1158 @string{CYan = "Yan, C."}
1159 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1160 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1161 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1162 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1163 @string{AYao = "Yao, A."}
1164 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1165 @string{JYe = "Ye, J."}
1166 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1167 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1168 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1169 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1170 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1171 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1172 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1173 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1174 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1175 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1176 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1177 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1178 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1179 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1180 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1181 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1182 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1183 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1184 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1185 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1186 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1187 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1188 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1189 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1190 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1191 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1192 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1193 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1194 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1195 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1196 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1197 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1198 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1199 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1200 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1201 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1202 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1203 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1204 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1205 @string{arXiv = "arXiv"}
1206 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1207 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1208 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1209 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1210 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1211
1212 @inbook{ NIST:chi-square,
1213   crossref = {NIST:ESH},
1214   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1215   year = 2013,
1216   month = may,
1217   day = 15,
1218   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1219 }
1220
1221 @inbook{ NIST:gumbel,
1222   crossref = {NIST:ESH},
1223   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1224   year = 2009,
1225   month = oct,
1226   day = 9,
1227   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1228 }
1229
1230 @book{ NIST:ESH,
1231   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1232   author = NIST:SEMATECH,
1233   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1234   year = 2013,
1235   month = may,
1236   publisher = NIST:SEMATECH,
1237   address = {Boulder, Colorado},
1238   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1239   note = {This manual was developed from seed material produced by
1240     Mary Natrella.},
1241 }
1242
1243 @misc{ wikipedia:gumbel,
1244   author = "Wikipedia",
1245   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1246   year = 2012,
1247   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1248 }
1249
1250 @book { gumbel58,
1251     author = EJGumbel,
1252     title = "Statistics of Extremes",
1253     year = 1958,
1254     publisher = CUP,
1255     address = "New York",
1256     wtk_note = "Find and read",
1257 }
1258
1259 @misc{ wikipedia:GEV,
1260   author = "Wikipedia",
1261   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1262     The Free Encyclopedia",
1263   year = 2012,
1264   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1265 }
1266
1267 @misc{ wikipedia:gompertz,
1268   author = "Wikipedia",
1269   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1270   year = 2012,
1271   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1272 }
1273
1274 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1275   author = "Wikipedia",
1276   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1277     Encyclopedia",
1278   year = 2012,
1279   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1280 }
1281
1282 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1283   author = "Wikipedia",
1284   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1285     Encyclopedia",
1286   year = 2012,
1287   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1288 }
1289
1290 @article { allemand03,
1291     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1292     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1293         proteins",
1294     year = 2003,
1295     month = jun,
1296     journal = COSB,
1297     volume = 13,
1298     number = 3,
1299     pages = "266--274",
1300     issn = "0959-440X",
1301     keywords = "DNA;DNA-Binding
1302         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1303         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1304     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1305         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1306         time using various micromanipulation techniques that were initially
1307         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1308         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1309         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1310         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1311         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1312         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1313         DNA-based molecular motors."
1314 }
1315
1316 @article { alon90,
1317     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1318     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1319         receptor domain of fibronectin",
1320     year = 1990,
1321     month = aug,
1322     day = 16,
1323     journal = BCBPRC,
1324     volume = 170,
1325     number = 3,
1326     pages = "1236--1241",
1327     issn = "0006-291X",
1328     doi = "10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1329     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1330     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1331         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1332         Sequence Data;Streptavidin",
1333     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1334         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1335         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1336         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1337         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1338         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1339         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1340         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1341         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1342         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1343         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1344         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1345         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1346         histochemical and cytochemical studies.",
1347     note = "Biological role of streptavidin."
1348 }
1349
1350 @article { balsera97,
1351     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1352         YOono #" and "# KSchulten,
1353     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1354         induced unbinding processes",
1355     year = 1997,
1356     month = sep,
1357     journal = BPJ,
1358     volume = 73,
1359     number = 3,
1360     pages = "1281--1287",
1361     issn = "0006-3495",
1362     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1363     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1364     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1365         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1366         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1367         Processes;Thermodynamics",
1368     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1369         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1370         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1371         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1372         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1373         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1374         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1375         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1376         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1377         component of work performed on the system during the simulation. These
1378         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1379         in molecular dynamics simulations."
1380 }
1381
1382 @article { baneyx02,
1383     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1384     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1385         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1386         controlled by cytoskeletal tension",
1387     year = 2002,
1388     journal = PNAS,
1389     volume = 99,
1390     number = 8,
1391     pages = "5139--5143",
1392     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1393     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1394     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1395     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1396         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1397         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1398         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1399         coincides with expression of biological recognition sites that are
1400         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1401         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1402         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1403         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1404         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1405         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1406         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1407         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1408         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1409         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1410         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1411         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1412         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1413         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1414         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1415         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1416         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1417         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1418         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1419         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1420         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1421 }
1422
1423 @article { basche01,
1424     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1425     title = "Single molecules",
1426     year = 2001,
1427     journal = PNAS,
1428     volume = 98,
1429     number = 19,
1430     pages = "10527--10528",
1431     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1432     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1433     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1434     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1435         Focuses on AFM, but mentions others."
1436 }
1437
1438 @article { bechhoefer02,
1439     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1440     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1441         laboratory",
1442     collaboration = "",
1443     year = 2002,
1444     journal = AJP,
1445     volume = 70,
1446     number = 4,
1447     pages = "393--400",
1448     publisher = AAPT,
1449     doi = "10.1119/1.1445403",
1450     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1451     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1452         applications",
1453     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1454       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1455       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1456       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1457       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1458       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1459       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1460       error.},
1461     project = "Cantilever Calibration"
1462 }
1463
1464 @article{ berg-sorensen04,
1465   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1466   title = {Power spectrum analysis for optical tweezers},
1467   journal = RSI,
1468   year = 2004,
1469   volume = 75,
1470   number = 3,
1471   pages = {594--612},
1472   publisher = AIP,
1473   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v75/i3/p594_s1},
1474   doi = {10.1063/1.1645654},
1475   issn = {0034-6748},
1476   keywords = {radiation pressure, Brownian motion, spectral analysis,
1477     dielectric bodies, measurement by laser beam, flow measurement},
1478   abstract = {The force exerted by an optical trap on a dielectric
1479     bead in a fluid is often found by fitting a Lorentzian to the
1480     power spectrum of Brownian motion of the bead in the trap.  We
1481     present explicit functions of the experimental power spectrum that
1482     give the values of the parameters fitted, including error bars and
1483     correlations, for the best such $\chi^2$ fit in a given frequency
1484     range.  We use these functions to determine the information
1485     content of various parts of the power spectrum, and find, at odds
1486     with lore, much information at relatively high frequencies.
1487     Applying the method to real data, we obtain perfect fits and
1488     calibrate tweezers with less than 1\% error when the trapping
1489     force is not too strong.  Relatively strong traps have power
1490     spectra that cannot be fitted properly with any Lorentzian, we
1491     find.  This underscores the need for better understanding of the
1492     power spectrum than the Lorentzian provides.  This is achieved
1493     using old and new theory for Brownian motion in an incompressible
1494     fluid, and new results for a popular photodetection system.  The
1495     trap and photodetection system are then calibrated simultaneously
1496     in a manner that makes optical tweezers a tool of precision for
1497     force spectroscopy, local viscometry, and probably other
1498     applications.},
1499 }
1500
1501 @article{ berg-sorensen05,
1502   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1503   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1504     feasibility study of direct experimental observation},
1505   year = 2005,
1506   month = feb,
1507   day = 1,
1508   journal = NJP,
1509   volume = 7,
1510   number = {1},
1511   pages = {38},
1512   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1513   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1514   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1515   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1516     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1517     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1518     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1519     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1520     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1521     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1522     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1523     experimental observation of this colour might be carried out by
1524     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1525     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1526     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1527     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1528     possibly making this experiment one for the future only. We give
1529     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1530     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1531     some potential sources of systematic errors.},
1532 }
1533
1534 @article { bedard08,
1535     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1536         SWEnglander,
1537     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1538         pathway with optional errors.",
1539     year = 2008,
1540     month = may,
1541     day = 20,
1542     journal = PNAS,
1543     volume = 105,
1544     number = 20,
1545     pages = "7182--7187",
1546     issn = "1091-6490",
1547     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1548     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1549     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1550     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1551         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1552         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1553         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1554         Results;Thermodynamics",
1555     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1556         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1557         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1558         calculations. However, direct structural information on folding
1559         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1560         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1561         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1562         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1563         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1564         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1565         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1566         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1567         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1568         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1569         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1570         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1571         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1572         to the properties implied in IUP models."
1573 }
1574
1575 @article { bell78,
1576     author = GIBell,
1577     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1578     year = 1978,
1579     month = may,
1580     day = 12,
1581     journal = SCI,
1582     volume = 200,
1583     number = 4342,
1584     pages = "618--627",
1585     issn = "0036-8075",
1586     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1587     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1588         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1589         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1590         Drug",
1591     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1592         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1593         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1594         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1595         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1596         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1597         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1598         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1599         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1600         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1601         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1602         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1603         the cell membrane.",
1604     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1605     project = "sawtooth simulation"
1606 }
1607
1608 @article { berk91,
1609     author = DBerk #" and "# EEvans,
1610     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1611         analysis for large contact areas",
1612     year = 1991,
1613     month = apr,
1614     journal = BPJ,
1615     volume = 59,
1616     number = 4,
1617     pages = "861--872",
1618     issn = "0006-3495",
1619     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1620         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1621         Biological;Pressure",
1622     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1623         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1624         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1625         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1626         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1627         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1628         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1629         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1630         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1631         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1632         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1633         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1634         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1635         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1636         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1637         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1638         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1639         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1640         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1641         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1642         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1643         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1644         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1645         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1646         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1647         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1648         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1649         detachment process is predicted which provides accurate specification
1650         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1651         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1652         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1653         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1654         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1655         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1656         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1657         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1658         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1659         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1660         WORDS)"
1661 }
1662
1663 @article { best02,
1664     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1665     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1666         proteins in detail",
1667     year = 2002,
1668     journal = PNAS,
1669     volume = 99,
1670     number = 19,
1671     pages = "12143--12148",
1672     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1673     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1674     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1675     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1676         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1677         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1678         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1679         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1680         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1681         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1682         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1683         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1684         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1685         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1686         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1687         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1688         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1689         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1690         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1691         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1692     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1693         fitting Monte Carlo simulations."
1694 }
1695
1696 @article { best08a,
1697     author = RBest #" and "# GHummer,
1698     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1699     year = 2008,
1700     month = mar,
1701     day = 26,
1702     journal = JACS,
1703     volume = 130,
1704     number = 12,
1705     pages = "3706--3707",
1706     issn = "1520-5126",
1707     doi = "10.1021/ja0762691",
1708     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1709         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1710     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1711         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1712         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1713         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1714         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1715         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1716         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1717         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1718         obtained from pulling in different directions, we find that the
1719         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1720         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1721         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1722         experiments at higher forces."
1723 }
1724
1725 @article { best08b,
1726     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1727     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1728         unfolding of single molecules.",
1729     year = 2008,
1730     month = may,
1731     day = 15,
1732     journal = JPC:B,
1733     volume = 112,
1734     number = 19,
1735     pages = "5968--5976",
1736     issn = "1520-6106",
1737     doi = "10.1021/jp075955j",
1738     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1739         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1740     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1741         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1742         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1743         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1744         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1745         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1746         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1747         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1748         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1749         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1750         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1751         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1752         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1753         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1754         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1755         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1756         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1757         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1758         accord with protein engineering experiments and simulations which
1759         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1760         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1761         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1762         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1763 }
1764
1765 @article { borgia08,
1766     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1767     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1768     year = 2008,
1769     month = jul,
1770     day = 07,
1771     journal = ARBC,
1772     volume = 77,
1773     pages = "101--125",
1774     issn = "0066-4154",
1775     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1776     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1777         em.77.060706.093102",
1778     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1779         77.060706.093102",
1780     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1781         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1782         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1783         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1784         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1785         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1786         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1787         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1788         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1789         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1790         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1791         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1792         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1793         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1794         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1795         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1796         means."
1797 }
1798
1799 @article { braverman08,
1800     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1801     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1802         constant and variable environment",
1803     year = 2008,
1804     month = sep,
1805     day = 18,
1806     journal = JMathBiol,
1807     volume = 57,
1808     number = 3,
1809     pages = "413--434",
1810     issn = "0303-6812",
1811     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1812     eprint =
1813         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1814     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1815     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1816         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1817         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1818         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1819         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1820         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1821         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1822         is the only possible one.",
1823     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1824 }
1825
1826 @article { brochard-wyart99,
1827     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1828     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1829     year = 1999,
1830     journal = EPL,
1831     volume = 47,
1832     number = 2,
1833     pages = "171--174",
1834     eprint =
1835         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1836     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1837     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1838         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1839         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1840         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1841         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1842         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1843         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1844         discussion of various transient regimes.},
1845     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1846 }
1847
1848 @article { brockwell02,
1849     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1850         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1851         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1852     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1853         {I27}",
1854     year = 2002,
1855     month = jul,
1856     journal = BPJ,
1857     volume = 83,
1858     number = 1,
1859     pages = "458--472",
1860     issn = "0006-3495",
1861     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1862     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1863     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1864     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1865         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1866         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1867         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1868         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1869         Thermodynamics",
1870     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1871         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1872         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1873         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1874         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1875         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1876         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1877         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1878         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1879         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1880         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1881         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1882         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1883         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1884         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1885         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1886         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1887         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1888         lower, core destabilization has little effect on determining the
1889         mechanical sensitivity of this domain."
1890 }
1891
1892 @article { brockwell03,
1893     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1894         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1895         and "# SERadford,
1896     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1897         protein",
1898     year = 2003,
1899     month = sep,
1900     day = 17,
1901     journal = NSB,
1902     volume = 10,
1903     number = 9,
1904     pages = "731--737",
1905     issn = "1072-8368",
1906     doi = "10.1038/nsb968",
1907     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1908     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1909     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1910         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1911         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1912     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1913         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1914         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1915         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1916         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1917         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1918         in two different directions, we show that the energy landscape for
1919         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1920         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1921         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1922         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1923         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1924         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1925         on the direction of the applied extension.",
1926     note = "Another scaffold effect paper.",
1927 }
1928
1929 @article { brower-toland02,
1930     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1931         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1932     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1933         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1934     year = 2002,
1935     journal = PNAS,
1936     volume = 99,
1937     number = 4,
1938     pages = "1960--1965",
1939     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1940     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1941     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1942     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1943         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1944         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1945         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1946         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1947         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1948         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1949         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1950         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1951         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1952         also have been determined."
1953 }
1954
1955 @article { bryngelson87,
1956     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1957     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1958     year = 1987,
1959     month = nov,
1960     journal = PNAS,
1961     volume = 84,
1962     number = 21,
1963     pages = "7524--7528",
1964     issn = "0027-8424",
1965     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1966         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1967     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1968         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1969         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1970         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1971         to previous protein folding theories, and the implication of these
1972         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1973     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1974 }
1975
1976 @article { bryngelson95,
1977     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1978         PGWolynes,
1979     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1980         synthesis",
1981     year = 1995,
1982     month = mar,
1983     journal = PROT,
1984     volume = 21,
1985     number = 3,
1986     pages = "167--195",
1987     issn = "0887-3585",
1988     doi = "10.1002/prot.340210302",
1989     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1990         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1991         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1992         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1993     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1994         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1995         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1996         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1997         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
1998         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
1999         and more generally explains the distinction between folding processes
2000         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
2001         This approach also gives new, quantitative insights into the
2002         interpretation of experiments and simulations of protein folding
2003         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
2004         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
2005         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
2006         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
2007         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
2008         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
2009         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
2010         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
2011         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
2012         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
2013         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
2014         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
2015         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
2016         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
2017         conditions."
2018 }
2019
2020 @article { bullard06,
2021     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
2022         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
2023     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
2024         projectin and kettin",
2025     year = 2006,
2026     journal = PNAS,
2027     volume = 103,
2028     number = 12,
2029     pages = "4451--4456",
2030     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
2031     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
2032     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
2033     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
2034         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
2035         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
2036         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
2037         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
2038         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
2039         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
2040         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
2041         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
2042         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
2043         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
2044         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
2045         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
2046         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
2047         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
2048         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
2049         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2050         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2051 }
2052
2053 @article { bustamante08,
2054     author = CBustamante,
2055     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2056     year = 2008,
2057     journal = ARBC,
2058     volume = 77,
2059     pages = "45--50",
2060     issn = "0066-4154",
2061     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2062     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2063         em.012108.120952",
2064     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2065         012108.120952",
2066     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2067         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2068         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2069         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2070         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2071         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2072         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2073         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2074         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2075         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2076         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2077         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2078         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2079         modern biochemist."
2080 }
2081
2082 @article { bustamante94,
2083     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2084     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2085     year = 1994,
2086     month = sep,
2087     day = 09,
2088     journal = SCI,
2089     volume = 265,
2090     number = 5178,
2091     pages = "1599--1600",
2092     issn = "0036-8075",
2093     doi = "10.1126/science.8079175",
2094     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2095     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2096     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2097         Thermodynamics",
2098     note = "WLC interpolation formula."
2099 }
2100
2101 @article { bustanji03,
2102     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2103         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2104     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2105         living bacterium under mechanical force",
2106     year = 2003,
2107     journal = PNAS,
2108     volume = 100,
2109     number = 23,
2110     pages = "13292--13297",
2111     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2112     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2113     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2114     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2115         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2116         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2117         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2118         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2119         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2120         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2121         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2122         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2123         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2124         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2125         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2126         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2127         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2128         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2129         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2130         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2131         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2132         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2133         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2134         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2135         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2136         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2137         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2138         rationalized at the molecular level."
2139 }
2140
2141 @article{ martin87,
2142   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2143   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2144     sub 100-\AA scale},
2145   year = 1987,
2146   month = may,
2147   day = 15,
2148   journal = JAP,
2149   volume = 61,
2150   number = 10,
2151   pages = {4723--4729},
2152   issn = "0021-8979",
2153   issn_online = "1089-7550",
2154   doi = {10.1063/1.338807},
2155   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2156   language = "eng",
2157   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2158     introduced that enables a precise measurement of the force between
2159     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2160     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2161     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2162     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2163     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2164     has been used to obtain material-dependent information from
2165     surfaces of electronic materials.},
2166 }
2167
2168 @article { butt95,
2169     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2170     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2171     year = 1995,
2172     journal = NT,
2173     volume = 6,
2174     number = 1,
2175     pages = "1--7",
2176     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2177     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2178     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2179         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2180         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2181         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2182         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2183         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2184         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2185         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2186         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2187         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2188         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2189         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2190         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2191         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2192     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2193         rectangular cantilevers.",
2194     project = "Cantilever Calibration"
2195 }
2196
2197 @article{ jaschke95,
2198   author = MJaschke #" and "# HJButt,
2199   title = {Height calibration of optical lever atomic force
2200     microscopes by simple laser interferometry},
2201   journal = RSI,
2202   year = 1995,
2203   volume = 66,
2204   number = 2,
2205   pages = {1258--1259},
2206   publisher = AIP,
2207   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v66/i2/p1258_s1},
2208   doi = {10.1063/1.1146018},
2209   issn = {0034-6748},
2210   keywords = {atomic force microscopy;calibration;interferometry;laser
2211     beam applications;mirrors;spatial resolution},
2212   abstract = {A new and simple interferometric method for height
2213     calibration of AFM piezo scanners is presented. Except for a small
2214     mirror no additional equipment is required since the fixed
2215     wavelength of the laser diode is used as a calibration
2216     standard. The calibration is appliable in the range between
2217     several ten nm and several $\mu$m. Besides vertical calibration
2218     many problems of piezo elements like hysteresis, nonlinearity,
2219     creep, derating, etc. and their dependence on scan parameters or
2220     temperature can be investigated.},
2221 }
2222
2223 @article { cao07,
2224     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2225     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2226     year = 2007,
2227     journal = PNAS,
2228     volume = 104,
2229     number = 40,
2230     pages = "15677--15681",
2231     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2232     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2233     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2234     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2235         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2236         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2237         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2238         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2239         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2240         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2241         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2242         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2243         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2244         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2245         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2246         consequence of ligand binding and report the functional state of
2247         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2248         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2249         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2250         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2251         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2252         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2253         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2254         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2255         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2256         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2257         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2258         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2259         application in diverse protein-ligand systems."
2260 }
2261
2262 @article { carl01,
2263     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2264         and "# DDischer,
2265     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2266         a cell adhesion molecule",
2267     year = 2001,
2268     journal = PNAS,
2269     volume = 98,
2270     number = 4,
2271     pages = "1565--1570",
2272     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2273     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2274     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2275     abstract = ""
2276 }
2277
2278 @article { carrion-vazquez00,
2279     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2280         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2281     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2282         spectroscopy and protein engineering",
2283     year = 2000,
2284     journal = PBPMB,
2285     volume = 74,
2286     number = "1-2",
2287     pages = "63--91",
2288     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2289     issn = "0079-6107",
2290     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2291         btype=pdf",
2292     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2293     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2294         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2295         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2296     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2297         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2298         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2299         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2300         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2301         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2302         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2303         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2304         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2305         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2306         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2307         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2308         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2309         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2310         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2311         proteins at the single molecule level and provide an important
2312         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2313         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2314   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2315     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2316     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2317     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2318 }
2319
2320 @article { carrion-vazquez03,
2321     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2322         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2323     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2324     year = 2003,
2325     month = sep,
2326     day = 17,
2327     journal = NSB,
2328     volume = 10,
2329     number = 9,
2330     pages = "738--743",
2331     issn = "1072-8368",
2332     doi = "10.1038/nsb965",
2333     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2334     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2335     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2336         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2337         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2338     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2339         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2340         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2341         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2342         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2343         through different linkages. Here we used single-molecule force
2344         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2345         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2346         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2347         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2348         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2349         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2350         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2351         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2352         biological systems."
2353 }
2354
2355 @article { carrion-vazquez99a,
2356     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2357         "# JFernandez,
2358     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2359         proteins",
2360     year = 1999,
2361     journal = PNAS,
2362     volume = 96,
2363     number = 20,
2364     pages = "11288--11292",
2365     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2366     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2367     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2368     abstract = ""
2369 }
2370
2371 @article { carrion-vazquez99b,
2372     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2373         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2374     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2375         comparison",
2376     year = 1999,
2377     journal = PNAS,
2378     volume = 96,
2379     number = 7,
2380     pages = "3694--3699",
2381     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2382     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2383     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2384 }
2385
2386 @article { chyan04,
2387     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2388         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2389     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2390     year = 2004,
2391     month = dec,
2392     day = 10,
2393     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2394         Hualien, Taiwan.",
2395     journal = BPJ,
2396     volume = 87,
2397     number = 6,
2398     pages = "3995--4006",
2399     issn = "0006-3495",
2400     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2401     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2402     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2403     language = "eng",
2404     keywords = "Computer
2405         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2406         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2407         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2408         Relationship;Ubiquitin",
2409     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2410         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2411         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2412         transition. Experimental and computational results following this
2413         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2414         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2415         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2416         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2417         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2418         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2419         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2420         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2421         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2422         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2423         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2424         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2425         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2426         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2427         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2428         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2429         was lowered to more acidic values.",
2430     note = "includes pH effects",
2431 }
2432
2433 @article { ciccotti86,
2434     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2435     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2436     year = 1986,
2437     journal = CPR,
2438     volume = 4,
2439     number = 6,
2440     pages = "346--392",
2441     issn = "0167-7977",
2442     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2443     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2444     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2445         constraints."
2446 }
2447
2448 @article { claverie01,
2449     author = JMClaverie,
2450     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2451     year = 2001,
2452     month = feb,
2453     day = 16,
2454     journal = SCI,
2455     volume = 291,
2456     number = 5507,
2457     pages = "1255--1257",
2458     issn = "0036-8075",
2459     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2460     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2461         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2462         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2463         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2464 }
2465
2466 @misc { codata-boltzmann,
2467     key = "codata-boltzmann",
2468     crossref = "codata06",
2469     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2470 }
2471
2472 @article { codata06,
2473     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2474     key = "codata06",
2475     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2476         2006",
2477     year = 2008,
2478     month = jun,
2479     journal = RMP,
2480     volume = 80,
2481     number = 2,
2482     pages = "633--730",
2483     numpages = 97,
2484     publisher = APS,
2485     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2486 }
2487
2488 @article { collins03,
2489     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2490     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2491     year = 2003,
2492     month = apr,
2493     day = 11,
2494     journal = SCI,
2495     volume = 300,
2496     number = 5617,
2497     pages = "286--290",
2498     issn = "1095-9203",
2499     doi = "10.1126/science.1084564",
2500     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2501     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2502     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2503         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2504         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2505         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2506         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2507     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2508         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2509 }
2510
2511 @article { cornish07,
2512     author = PVCornish #" and "# THa,
2513     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2514     year = 2007,
2515     month = jan,
2516     day = 23,
2517     journal = ACS:ChemBiol,
2518     volume = 2,
2519     number = 1,
2520     pages = "53--61",
2521     issn = "1554-8937",
2522     doi = "10.1021/cb600342a",
2523     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2524         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2525     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2526         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2527         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2528         established techniques will be emphasized in this Review, including
2529         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2530         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2531         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2532         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2533         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2534         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2535         techniques that are currently in development."
2536 }
2537
2538 @book { cowan98,
2539     author = GCowan,
2540     title = "Statistical Data Analysis",
2541     year = 1998,
2542     publisher = OUP,
2543     address = "New York",
2544     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2545     project = "Cantilever Calibration"
2546 }
2547
2548 @article { craig01,
2549     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2550     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2551         type {III} modules",
2552     year = 2001,
2553     journal = PNAS,
2554     volume = 98,
2555     number = 10,
2556     pages = "5590--5595",
2557     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2558     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2559     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2560     abstract = ""
2561 }
2562
2563 @article { delpech01,
2564     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2565         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2566     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2567         metastatic tumour",
2568     year = 2001,
2569     month = "September/October",
2570     journal = HistochemJ,
2571     volume = 33,
2572     number = "9-10",
2573     pages = "553--558",
2574     issn = "0018-2214",
2575     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2576         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2577         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2578         Cells, Cultured",
2579     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2580         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2581         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2582         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2583         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2584         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2585         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2586         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2587         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2588         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2589         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2590         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2591         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2592         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2593         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2594         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2595         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2596         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2597         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2598         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2599         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2600         internalised and further digested."
2601 }
2602
2603 @article { diCola05,
2604     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2605         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2606         CDewhurst,
2607     key = "diCola05",
2608     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2609         with scattering and microrheology techniques",
2610     year = 2005,
2611     month = jun,
2612     day = 25,
2613     journal = BPJ,
2614     volume = 88,
2615     number = 6,
2616     pages = "4095--4106",
2617     issn = "0006-3495",
2618     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2619     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2620     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2621     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2622         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2623         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2624     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2625         was measured using a combination of static and dynamic light
2626         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2627         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2628         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2629         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2630         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2631         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2632         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2633         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2634         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2635         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2636         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2637         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2638         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2639         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2640         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2641         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2642         small angle neutron scattering results."
2643 }
2644
2645 @article { dietz04,
2646     author = HDietz #" and "# MRief,
2647     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2648         mechanical experiments",
2649     year = 2004,
2650     journal = PNAS,
2651     volume = 101,
2652     number = 46,
2653     pages = "16192--16197",
2654     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2655     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2656     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2657     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2658         single GFP molecules from the native state through their
2659         complex energy landscape into the completely unfolded
2660         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2661         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2662         transition from the native state to the first intermediate
2663         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2664         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2665         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2666         equilibrium free energy cost associated with this transition
2667         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2668         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2669         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2670         stability of the protein on the millisecond timescale,
2671         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2672         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2673         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2674         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2675         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2676         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2677         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2678         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2679         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2680     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2681         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2682         compression graphic.",
2683     project = "Energy landscape roughness"
2684 }
2685
2686 @article { dietz06a,
2687     author = HDietz #" and "# MRief,
2688     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2689     year = 2006,
2690     month = jan,
2691     day = 31,
2692     journal = PNAS,
2693     volume = 103,
2694     number = 5,
2695     pages = "1244--1247",
2696     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2697     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2698     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2699     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2700         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2701         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2702         technique to measure spatial position of selected residues within a
2703         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2704         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2705         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2706         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2707         by determining the position of three residues in the structure of green
2708         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2709         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2710         where current bulk structural methods fail."
2711 }
2712
2713 @article { dietz06b,
2714     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2715     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2716     year = 2006,
2717     month = aug,
2718     day = 22,
2719     journal = PNAS,
2720     volume = 103,
2721     number = 34,
2722     pages = "12724--12728",
2723     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2724     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2725     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2726     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2727         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2728         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2729         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2730         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2731         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2732         investigated the deformation response of GFP in five selected
2733         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2734         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2735         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2736         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2737         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2738         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2739         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2740         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2741         of protein materials."
2742 }
2743
2744 @article { dietz07,
2745     author = HDietz #" and "# MRief,
2746     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2747         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2748     year = 2007,
2749     journal = JJAP,
2750     volume = 46,
2751     number = "8B",
2752     pages = "5540--5542",
2753     issn = "0021-4922",
2754     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2755     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2756     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2757         pattern recognition, GFP",
2758     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2759         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2760         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2761         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2762         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2763         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2764         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2765         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2766         noisy data sets.",
2767     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2768         later."
2769 }
2770
2771 @article{ berkemeier11,
2772   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2773     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2774   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2775     in the muscle protein myomesin.",
2776   journal = PNAS,
2777   year = 2011,
2778   month = aug,
2779   day = 23,
2780   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2781     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2782   volume = 108,
2783   number = 34,
2784   pages = "14139--14144",
2785   keywords = "Biomechanics",
2786   keywords = "Kinetics",
2787   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2788   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2789   keywords = "Muscle Proteins",
2790   keywords = "Protein Folding",
2791   keywords = "Protein Multimerization",
2792   keywords = "Protein Stability",
2793   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2794   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2795   keywords = "Protein Unfolding",
2796   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2797     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2798     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2799     as an important M-band component supporting the mechanical
2800     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2801     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2802     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2803     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2804     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2805     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2806     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2807     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2808     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2809     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2810     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2811     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2812     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2813     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2814     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2815     the structural integrity of the M band.",
2816   ISSN = "1091-6490",
2817   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2818   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2819   language = "eng",
2820 }
2821
2822 @article { dill97,
2823     author = KADill #" and "# HSChan,
2824     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2825     year = 1997,
2826     month = jan,
2827     journal = NSB,
2828     volume = 4,
2829     number = 1,
2830     pages = "10--19",
2831     issn = "1072-8368",
2832     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2833     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2834     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2835     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2836     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2837         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2838         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2839         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2840         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2841         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2842         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2843         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2844         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2845         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2846         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2847         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2848         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2849         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2850         tests of these ideas will come when new experiments become available
2851         for measuring not just averages of structural observables, but also
2852         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2853         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2854     note = "Pretty folding funnel figures."
2855 }
2856
2857 @article { discher06,
2858     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2859     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2860     year = 2006,
2861     journal = PNAS,
2862     volume = 103,
2863     number = 20,
2864     pages = "7533--7534",
2865     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2866     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2867     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2868 }
2869
2870 @article { dudko03,
2871     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2872     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2873         of adhesion bonds",
2874     year = 2003,
2875     month = sep,
2876     day = 30,
2877     journal = PNAS,
2878     volume = 100,
2879     number = 20,
2880     pages = "11378--11381",
2881     issn = "0027-8424",
2882     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2883     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2884     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2885     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2886     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2887         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2888         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2889         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2890         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2891         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2892         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2893         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2894         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2895         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2896         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2897         forces."
2898 }
2899
2900 @article { dudko06,
2901     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2902     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2903         pulling experiments",
2904     year = 2006,
2905     month = mar,
2906     day = 17,
2907     journal = PRL,
2908     volume = 96,
2909     number = 10,
2910     pages = 108101,
2911     issn = "0031-9007",
2912     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2913     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2914         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2915         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2916         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2917         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2918         Factors",
2919     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2920         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2921         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2922         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2923         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2924         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2925         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2926         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2927         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2928         to avoid over-interpretation of experiments."
2929 }
2930
2931 @article { dudko07,
2932     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2933         "# GHummer,
2934     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2935         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2936     year = 2007,
2937     month = jun,
2938     day = 15,
2939     journal = BPJ,
2940     volume = 92,
2941     number = 12,
2942     pages = "4188--4195",
2943     issn = "0006-3495",
2944     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2945     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2946         btype=pdf",
2947     keywords = "Computer
2948         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2949         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2950         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2951     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2952         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2953         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2954         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2955         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2956         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2957         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2958         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2959         we compare their predictions with two independent sets of data,
2960         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2961         quantitative relation between the two types of measurements.
2962         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2963         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2964         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2965         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2966         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2967         transition is discussed in light of the apparent success of the
2968         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2969 }
2970
2971 @article{ dudko08,
2972   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2973   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2974     force spectroscopy experiments.",
2975   journal = PNAS,
2976   year = 2008,
2977   month = oct,
2978   day = 14,
2979   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2980     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2981     Jolla, CA 92093, USA.
2982     dudko@physics.ucsd.edu",
2983   volume = 105,
2984   number = 41,
2985   pages = "15755--15760",
2986   keywords = "DNA",
2987   keywords = "Half-Life",
2988   keywords = "Kinetics",
2989   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2990   keywords = "Motion",
2991   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2992   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2993   keywords = "Protein Folding",
2994   keywords = "Thermodynamics",
2995   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2996     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2997     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
2998     information from such experiments. The cornerstone of our method
2999     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
3000     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
3001     measurable in constant-force experiments. To interpret the
3002     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
3003     formula that is formally exact within the framework of Kramers
3004     theory. This result complements the analytical expression for the
3005     lifetime that we derived previously for a class of model
3006     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
3007     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
3008     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
3009     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
3010     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
3011     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
3012     surfaces must be considered. In this case the microscopic
3013     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
3014     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
3015     on the force.",
3016   ISSN = "1091-6490",
3017   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
3018   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
3019   language = "eng",
3020 }
3021
3022 @article { evans01,
3023     author = EEvans,
3024     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
3025         single molecular bonds",
3026     year = 2001,
3027     journal = ARBBS,
3028     volume = 30,
3029     pages = "105--128",
3030     issn = "1056-8700",
3031     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
3032     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
3033     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
3034         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
3035     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
3036         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
3037         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
3038         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
3039         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
3040         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
3041         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
3042         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
3043         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
3044         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
3045         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
3046         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
3047         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
3048         that are difficult or impossible to detect in assays of near
3049         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
3050         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
3051         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
3052         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
3053         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
3054         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
3055         bonded attachments."
3056 }
3057
3058 @article { evans91a,
3059     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
3060     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
3061         rupture molecular-point attachments",
3062     year = 1991,
3063     month = apr,
3064     journal = BPJ,
3065     volume = 59,
3066     number = 4,
3067     pages = "838--848",
3068     issn = "0006-3495",
3069     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
3070         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
3071         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
3072         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
3073         Biological",
3074     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
3075         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3076         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3077         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3078         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3079         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3080         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3081         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3082         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3083         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3084         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3085         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3086         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3087         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3088         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3089         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3090         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3091         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3092         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3093         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3094         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3095         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3096         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3097         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3098         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3099         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3100         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3101         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3102         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3103         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3104         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3105         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3106         the attachments failed because receptors were extracted from the
3107         membrane."
3108 }
3109
3110 @article { evans91b,
3111     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3112     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3113         energies to separate large contact areas",
3114     year = 1991,
3115     month = apr,
3116     journal = BPJ,
3117     volume = 59,
3118     number = 4,
3119     pages = "849--860",
3120     issn = "0006-3495",
3121     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3122         Membrane;Erythrocytes;Helix
3123         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3124         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3125     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3126         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3127         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3128         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3129         experimental method and analysis were formulated around controlled
3130         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3131         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3132         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3133         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3134         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3135         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3136         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3137         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3138         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3139         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3140         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3141         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3142         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3143         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3144         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3145         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3146         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3147         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3148         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3149         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3150         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3151         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3152         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3153         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3154         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3155         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3156         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3157         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3158         initial assembly and increased progressively with separation. When
3159         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3160         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3161         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3162         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3163         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3164 }
3165
3166 @article { evans97,
3167     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3168     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3169     year = 1997,
3170     month = apr,
3171     journal = BPJ,
3172     volume = 72,
3173     number = 4,
3174     pages = "1541--1555",
3175     issn = "0006-3495",
3176     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3177     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3178     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3179         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3180     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3181         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3182         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3183         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3184         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3185         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3186         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3187         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3188         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3189         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3190         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3191         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3192         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3193         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3194         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3195         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3196         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3197         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3198         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3199         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3200         of the loading rate over many decades independent of the type of
3201         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3202         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3203         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3204         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3205         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3206         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3207         However, a significant gap exists between the time domain of force
3208         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3209         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3210         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3211         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3212         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3213         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3214         tests.",
3215     project = "sawtooth simulation"
3216 }
3217
3218 @article { evans99,
3219     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3220     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3221     year = 1999,
3222     month = may,
3223     journal = BPJ,
3224     volume = 76,
3225     number = 5,
3226     pages = "2439--2447",
3227     issn = "0006-3495",
3228     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3229     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3230     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3231         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3232         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3233     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3234         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3235         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3236         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3237         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3238         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3239         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3240         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3241         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3242         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3243         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3244         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3245         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3246         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3247         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3248         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3249         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3250         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3251         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3252         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3253         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3254         force techniques.",
3255     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3256         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3257         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3258         by $f_\beta$, time by $\tau_f$, and elasiticity by compliance
3259         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3260         polymer models.",
3261     project = "sawtooth simulation"
3262 }
3263
3264 @article { fernandez04,
3265     author = JFernandez #" and "# HLi,
3266     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3267         single protein",
3268     year = 2004,
3269     month = mar,
3270     day = 12,
3271     journal = SCI,
3272     volume = 303,
3273     number = 5664,
3274     pages = "1674--1678",
3275     issn = "1095-9203",
3276     doi = "10.1126/science.1092497",
3277     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3278     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3279     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3280         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3281         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3282         Factors;Ubiquitin",
3283     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3284         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3285         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3286         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3287         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3288         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3289         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3290         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3291         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3292         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3293         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3294         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3295         folding reaction."
3296 }
3297
3298 @article{ howard87,
3299   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3300   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3301     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3302     bullfrog's saccular hair cell.},
3303   journal = PNAS,
3304   year = 1987,
3305   month = may,
3306   volume = 84,
3307   number = 9,
3308   pages = {3064--3068},
3309   issn = {0027-8424},
3310   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3311   keywords = {Acclimatization},
3312   keywords = {Animals},
3313   keywords = {Electric Conductivity},
3314   keywords = {Electric Stimulation},
3315   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3316   keywords = {Membrane Potentials},
3317   keywords = {Microelectrodes},
3318   keywords = {Physical Stimulation},
3319   keywords = {Rana catesbeiana},
3320   keywords = {Saccule and Utricle},
3321   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3322     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3323     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3324     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3325     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3326     stiffness following the application of force stimuli. Following
3327     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3328     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3329     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3330     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3331     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3332     as the parallel combination of a spring, which represents the
3333     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3334     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3335     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3336   language = {eng},
3337 }
3338
3339 @article{ howard88,
3340   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3341   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3342     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3343     Hair Cell},
3344   year = 1988,
3345   month = may,
3346   journal = NEURON,
3347   volume = 1,
3348   pages = {189--199},
3349   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3350   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3351   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3352   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3353     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3354     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3355     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3356     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3357     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3358     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3359     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3360     since.},
3361 }
3362
3363 @article{ florin94,
3364   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3365   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3366   year = 1994,
3367   month = apr,
3368   day = 15,
3369   journal = SCI,
3370   volume = 264,
3371   number = 5157,
3372   pages = {415--417},
3373   doi = {10.1126/science.8153628},
3374   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3375   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3376   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3377     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3378     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3379     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3380     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3381     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3382     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3383     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3384     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3385 }
3386
3387 @article { florin95,
3388     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3389         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3390     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3391         microscope",
3392     year = 1995,
3393     journal = BIOSENSE,
3394     volume = 10,
3395     number = "9--10",
3396     pages = "895--901",
3397     issn = "0956-5663",
3398     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3399     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3400     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3401         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3402         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3403         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3404         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3405         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3406         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3407         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3408         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3409         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3410         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3411     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3412         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3413         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3414         being published in 1994.},
3415     project = "Cantilever Calibration"
3416 }
3417
3418 @article{ burnham03,
3419   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3420     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3421     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3422   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3423     microscopy cantilevers},
3424   year = 2003,
3425   month = jan,
3426   journal = NT,
3427   volume= 14,
3428   number = 1,
3429   pages = {1--6},
3430   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3431   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3432     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3433     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3434     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3435     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3436     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3437     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3438     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3439     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3440     method in comparison to the three others and recommend it for its
3441     ease of use and broad applicability.},
3442   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3443     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3444     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3445     derivation.},
3446 }
3447
3448 @article { forde02,
3449     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3450         #" and "# CBustamante,
3451     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3452         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3453         polymerase",
3454     year = 2002,
3455     month = sep,
3456     day = 03,
3457     journal = PNAS,
3458     volume = 99,
3459     number = 18,
3460     pages = "11682--11687",
3461     issn = "0027-8424",
3462     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3463     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3464     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3465     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3466         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3467     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3468         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3469         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3470         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3471         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3472         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3473         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3474         find that an assisting mechanical force does not alter the
3475         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3476         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3477         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3478         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3479         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3480         be reversed mechanically."
3481 }
3482
3483 @article { freitag97,
3484     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3485         and "# REStenkamp,
3486     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3487     year = 1997,
3488     month = jun,
3489     journal = PS,
3490     volume = 6,
3491     number = 6,
3492     pages = "1157--1166",
3493     issn = "0961-8368",
3494     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3495     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3496         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3497         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3498     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3499         important biotechnological applications and is an interesting model
3500         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3501         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3502         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3503         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3504         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3505         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3506         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3507         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3508         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3509         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3510         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3511         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3512         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3513         second. The major change associated with binding of biotin is the
3514         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3515         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3516         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3517         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3518         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3519         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3520         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3521         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3522         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3523         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3524         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3525         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3526         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3527         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3528         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3529         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3530         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3531         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3532         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3533         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3534         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3535         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3536         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3537     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3538         1SWE}, DOI:
3539         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3540 }
3541
3542 @article { friddle08,
3543     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3544         ANoy,
3545     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3546     year = 2008,
3547     journal = JPC:C,
3548     volume = 112,
3549     number = 13,
3550     pages = "4986--4990",
3551     doi = "10.1021/jp7095967",
3552     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3553     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3554 }
3555
3556 @article { fujii02,
3557     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3558     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3559     year = 2002,
3560     month = apr,
3561     journal = JBM,
3562     volume = 35,
3563     number = 4,
3564     pages = "527--531",
3565     issn = "0021-9290",
3566     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3567         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3568     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3569         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3570         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3571         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3572         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3573         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3574         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3575         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3576         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3577         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3578         essential."
3579 }
3580
3581 @article { ganchev08,
3582     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3583         WKSurewicz,
3584     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3585         by force spectroscopy",
3586     year = 2008,
3587     month = sep,
3588     day = 15,
3589     journal = BPJ,
3590     volume = 95,
3591     number = 6,
3592     pages = "2909--2915",
3593     issn = "1542-0086",
3594     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3595     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3596         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3597         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3598         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3599         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3600         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3601         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3602         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3603         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3604         attachment site. The data presented here provide direct information
3605         about the forces required to extract an individual monomer from the
3606         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3607         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3608         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3609         structure of PrP amyloid."
3610 }
3611
3612 @article { gao03,
3613     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3614         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3615     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3616         fibronectin type {III1} intermediates",
3617     year = 2003,
3618     journal = PNAS,
3619     volume = 100,
3620     number = 25,
3621     pages = "14784--14789",
3622     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3623     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3624     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3625     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3626         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3627         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3628         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3629         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3630         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3631         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3632         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3633         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3634         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3635         times the length of the native folded state. Considering previous
3636         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3637         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3638         this partially unfolded intermediate."
3639 }
3640
3641 @article { gavrilov01,
3642     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3643     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3644     year = 2001,
3645     month = dec,
3646     day = 21,
3647     journal = JTB,
3648     volume = 213,
3649     number = 4,
3650     pages = "527--545",
3651     issn = "0022-5193",
3652     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3653     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3654         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3655     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3656         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3657         system of given architecture (reliability structure) and given
3658         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3659         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3660         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3661         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3662         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3663         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3664         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3665         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3666         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3667         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3668         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3669         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3670         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3671         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3672         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3673         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3674         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3675         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3676         general failure law. The theory explains why relative differences in
3677         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3678         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3679         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3680         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3681         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3682         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3683         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3684         biological knowledge.",
3685     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3686 }
3687
3688 @article { gergely00,
3689     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3690         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3691     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3692         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3693     year = 2000,
3694     journal = PNAS,
3695     volume = 97,
3696     number = 20,
3697     pages = "10802--10807",
3698     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3699     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3700     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3701 }
3702
3703 @article { gompertz25,
3704     author = BGompertz,
3705     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3706         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3707         Contingencies",
3708     year = 1825,
3709     journal = PTRSL,
3710     volume = 115,
3711     number = "",
3712     pages = "513--583",
3713     issn = 02610523,
3714     publisher = RS,
3715     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3716     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3717     abstract = "",
3718     jstor_articletype = "primary_article",
3719     jstor_formatteddate = 1825,
3720     jstor_issuetitle = ""
3721 }
3722
3723 @article{ welch38,
3724   author = BLWelch,
3725   title = {The significance of the difference between two means when
3726     the population variances are unequal},
3727   year = 1938,
3728   month = feb,
3729   journal = Biomet,
3730   volume = 29,
3731   number = "3-4",
3732   pages = {350--362},
3733   keywords = "Population",
3734   issn = "0006-3444",
3735   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3736   language = "eng",
3737 }
3738
3739 @article{ welch47,
3740   author = BLWelch,
3741   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3742     different population variances are involved},
3743   year = 1947,
3744   month = jan,
3745   journal = Biomet,
3746   volume = 34,
3747   number = "1-2",
3748   pages = {28--35},
3749   keywords = "Population",
3750   issn = "0006-3444",
3751   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3752   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3753   language = "eng",
3754 }
3755
3756 @article { granzier97,
3757     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3758         KTrombitas,
3759     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3760         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3761     year = 1997,
3762     month = oct,
3763     journal = BPJ,
3764     volume = 73,
3765     number = 4,
3766     pages = "2043--2053",
3767     issn = "0006-3495",
3768     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3769     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3770     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3771         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3772         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3773         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3774         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3775     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3776         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3777         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3778         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3779         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3780         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3781         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3782         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3783         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3784         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3785         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3786         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3787         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3788         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3789         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3790         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3791         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3792         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3793         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3794         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3795         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3796         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3797         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3798         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3799         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3800         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3801         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3802         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3803         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3804         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3805         into the elastic pool."
3806 }
3807
3808 @article { grossman05,
3809     author = CGrossman #" and "# AStout,
3810     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3811     year = 2005,
3812     season = "Fall",
3813     numpages = 12,
3814     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3815     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3816         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3817         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3818         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3819         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3820         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3821         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3822         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3823         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3824         instead.},
3825     project = "Cantilever Calibration"
3826 }
3827
3828 @article { halvorsen09,
3829     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3830     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3831         force",
3832     year = 2009,
3833     journal = arXiv,
3834     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3835     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3836         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3837         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3838         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3839         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3840         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3841         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3842         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3843         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3844         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3845         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3846         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3847         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3848         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3849         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3850         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3851         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3852         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3853         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3854         wider range of researchers and experimental systems.}
3855 }
3856
3857 @article { hanggi90,
3858     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3859     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3860     year = 1990,
3861     month = "Apr",
3862     journal = RMP,
3863     volume = 62,
3864     number = 2,
3865     pages = "251--341",
3866     numpages = 90,
3867     publisher = APS,
3868     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3869     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3870     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3871     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3872         the Kramers-specific introduction.",
3873     project = "sawtooth simulation"
3874 }
3875
3876 @article { hatfield99,
3877     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3878     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3879     year = 1999,
3880     month = "Apr",
3881     journal = PRL,
3882     volume = 82,
3883     number = 17,
3884     pages = "3548--3551",
3885     numpages = 3,
3886     publisher = APS,
3887     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3888     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3889     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3890     project = "sawtooth simulation"
3891 }
3892
3893 @article { heymann00,
3894     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3895     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3896     year = 2000,
3897     month = jun,
3898     day = 26,
3899     journal = PRL,
3900     volume = 84,
3901     number = "26 Pt 1",
3902     pages = "6126--6129",
3903     issn = "0031-9007",
3904     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3905     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3906     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3907     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3908         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3909         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3910         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3911         only one single force value in a continuous force profile that
3912         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3913         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3914         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3915         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3916         from measurements with different spring constants contain complementary
3917         information."
3918 }
3919
3920 @article { hummer01,
3921     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3922     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3923         single-molecule pulling experiments",
3924     year = 2001,
3925     journal = PNAS,
3926     volume = 98,
3927     number = 7,
3928     pages = "3658--3661",
3929     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3930     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3931     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3932     note = "READ"
3933 }
3934
3935 @article { hummer03,
3936     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3937     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3938     year = 2003,
3939     month = jul,
3940     journal = BPJ,
3941     volume = 85,
3942     number = 1,
3943     pages = "5--15",
3944     issn = "0006-3495",
3945     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3946     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3947     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3948         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3949         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3950         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3951         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3952     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3953         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3954         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3955         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3956         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3957         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3958         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3959         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3960         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3961         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3962         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3963         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3964         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3965         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3966         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3967         information from pulling experiments is simple to implement and should
3968         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3969     note = "READ",
3970     project = "sawtooth simulation"
3971 }
3972
3973 @article { hutter05,
3974     author = JHutter,
3975     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3976         spring constant and adhesion measurements.",
3977     year = 2005,
3978     month = mar,
3979     day = 15,
3980     journal = LANG,
3981     volume = 21,
3982     number = 6,
3983     pages = "2630--2632",
3984     issn = "0743-7463",
3985     doi = "10.1021/la047670t",
3986     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3987     project = "Cantilever Calibration"
3988 }
3989
3990 @article { hutter93,
3991     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3992     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3993     year = 1993,
3994     journal = RSI,
3995     volume = 64,
3996     number = 7,
3997     pages = "1868--1873",
3998     publisher = AIP,
3999     doi = "10.1063/1.1143970",
4000     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
4001     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
4002         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
4003     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
4004         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
4005         This is the first paper I've found that works out the theory
4006         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
4007         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
4008         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
4009         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
4010         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
4011     project = "Cantilever Calibration"
4012 }
4013
4014 @article{ hutter93-erratum,
4015   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
4016   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
4017   year = 1993,
4018   month = nov,
4019   journal = RSI,
4020   volume = 64,
4021   number = 11,
4022   pages = 3342,
4023   publisher = AIP,
4024   doi = "10.1063/1.1144449",
4025   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
4026   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
4027     response of their optical-detection electronics.},
4028   project = "Cantilever Calibration",
4029 }
4030
4031 @book{ heer72,
4032   author = CVHeer,
4033   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
4034   year = 1972,
4035   publisher = AcP,
4036   address = {New York},
4037   numpages = 602,
4038   isbn = {0-123-36550-3},
4039   language = {English},
4040   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
4041 }
4042
4043 @article { hyeon03,
4044     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
4045     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
4046         by using mechanical unfolding experiments?",
4047     year = 2003,
4048     month = sep,
4049     day = 02,
4050     journal = PNAS,
4051     volume = 100,
4052     number = 18,
4053     pages = "10249--10253",
4054     issn = "0027-8424",
4055     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
4056     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
4057     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
4058     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
4059     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
4060         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
4061         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
4062         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
4063         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
4064         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
4065         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
4066         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
4067         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
4068         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
4069         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
4070         energy scale epsilon, can be directly measured.",
4071     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
4072         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
4073     project = "Energy Landscape Roughness"
4074 }
4075
4076 @article { improta96,
4077     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4078     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4079         components of muscle elasticity.",
4080     year = 1996,
4081     month = mar,
4082     day = 15,
4083     journal = STR,
4084     volume = 4,
4085     number = 3,
4086     pages = "323--337",
4087     issn = "0969-2126",
4088     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4089     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4090         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4091         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4092         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4093     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4094         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4095         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4096         is believed to play a major role in extensibility and passive
4097         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4098         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4099         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4100         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4101         mechanical properties be approached through the characterization of the
4102         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4103         paper, we report on the structure determination in solution of a
4104         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4105         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4106         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4107         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4108         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4109         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4110         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4111         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4112         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4113         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4114         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4115         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4116         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4117         elasticity by stretching the hinge regions.",
4118     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4119         1TIT}, DOI:
4120         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4121 }
4122
4123 @article { irback05,
4124     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4125     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4126     year = 2005,
4127     journal = PNAS,
4128     volume = 102,
4129     number = 38,
4130     pages = "13427--13432",
4131     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4132     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4133     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4134     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4135         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4136         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4137         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4138         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4139         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4140         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4141         process can occur either in a single step or through intermediate
4142         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4143         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4144         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4145         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4146         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4147         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4148         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4149         verified experimentally but appears physically reasonable."
4150 }
4151
4152 @article{ grubmuller96,
4153   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4154   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4155     streptavidin-biotin rupture force.},
4156   year = 1996,
4157   month = feb,
4158   day = 16,
4159   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4160              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4161              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4162   journal = SCI,
4163   volume = 271,
4164   number = 5251,
4165   pages = {997--999},
4166   issn = {0036-8075},
4167   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4168   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4169   language = {eng},
4170   keywords = {Bacterial Proteins},
4171   keywords = {Biotin},
4172   keywords = {Chemistry, Physical},
4173   keywords = {Computer Simulation},
4174   keywords = {Hydrogen Bonding},
4175   keywords = {Ligands},
4176   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4177   keywords = {Models, Chemical},
4178   keywords = {Molecular Conformation},
4179   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4180   keywords = {Protein Conformation},
4181   keywords = {Streptavidin},
4182   keywords = {Thermodynamics},
4183   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4184                  complex was calculated here by computer simulations.
4185                  The computed force agrees well with that obtained by
4186                  recent single molecule atomic force microscope
4187                  experiments. These simulations suggest a detailed
4188                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4189                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4190                  attributed to a hydrogen bond network between the
4191                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4192                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4193                  substantially enhance the stability of the complex and
4194                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4195                  steric restraints do not appear to contribute to the
4196                  binding forces, although conformational motions were
4197                  observed.},
4198 }
4199
4200
4201 @article { izrailev97,
4202     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4203         YOono #" and "# KSchulten,
4204     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4205         complex",
4206     year = 1997,
4207     month = apr,
4208     journal = BPJ,
4209     volume = 72,
4210     number = 4,
4211     pages = "1568--1581",
4212     issn = "0006-3495",
4213     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4214     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4215     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4216         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4217         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4218         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4219     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4220         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4221         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4222         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4223         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4224         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4225         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4226         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4227         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4228         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4229         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4230         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4231         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4232         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4233         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4234         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4235         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4236         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4237         rupture."
4238 }
4239
4240 @article { janshoff00,
4241     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4242         HFuchs,
4243     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4244         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4245     year = 2000,
4246     month = sep,
4247     day = 15,
4248     journal = ACIEE,
4249     volume = 39,
4250     number = 18,
4251     pages = "3212--3237",
4252     issn = "1521-3773",
4253     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4254     eprint = "",
4255     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4256     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4257         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4258         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4259         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4260         replication and transcription of the genome; it is also important for
4261         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4262         that molecules interact with each other in a specific manner.
4263         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4264         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4265         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4266         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4267         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4268         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4269         have now become available for measuring the forces between interfaces
4270         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4271         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4272         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4273         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4274         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4275         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4276         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4277         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4278         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4279         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4280         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4281         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4282         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4283 }
4284
4285 @article { jollymore09,
4286     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4287         and "# HLi,
4288     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4289         molecule force spectroscopy",
4290     year = 2009,
4291     month = jan,
4292     day = 30,
4293     journal = JMB,
4294     volume = 385,
4295     number = 4,
4296     pages = "1277--1286",
4297     issn = "1089-8638",
4298     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4299     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4300     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4301         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4302         Analysis;Tenascin",
4303     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4304         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4305         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4306         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4307         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4308         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4309         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4310         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4311         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4312         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4313         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4314         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4315         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4316         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4317         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4318         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4319         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4320         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4321         foundation to further study the mechanical properties of individual
4322         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4323         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4324         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4325         design of different forms of tenascins. The comparison between
4326         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4327         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4328         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4329         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4330         tenascins."
4331 }
4332
4333 @article { jones05,
4334     author = REJones #" and "# DPHart,
4335     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4336         immersed in fluids",
4337     year = 2005,
4338     journal = TBI,
4339     volume = 38,
4340     number = 3,
4341     pages = "355--361",
4342     issn = "0301-679X",
4343     doi = "10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4344     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4345     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4346     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4347         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4348         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4349         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4350         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4351         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4352         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4353         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4354         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4355         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4356         the viscosity of the lubricant for each test."
4357 }
4358
4359 @article { juckett93,
4360     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4361     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4362         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4363     year = 1993,
4364     month = jun,
4365     journal = MAD,
4366     volume = 69,
4367     number = "1--2",
4368     pages = "1--31",
4369     issn = "0047-6374",
4370     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4371     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4372         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4373         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4374         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4375         Statistical;Mortality",
4376     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4377         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4378         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4379         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4380         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4381         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4382         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4383         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4384         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4385         explored in the context of both functions and, in particular, the
4386         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4387         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4388         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4389         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4390         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4391         probable errors in those analyses are discussed.",
4392     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4393         Weibull models."
4394 }
4395
4396 @article { kaplan58,
4397     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4398     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4399     year = 1958,
4400     month = "jun",
4401     journal = JASA,
4402     volume = 53,
4403     number = 282,
4404     pages = "457--481",
4405     issn = 01621459,
4406     publisher = ASA,
4407     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4408     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4409     abstract = ""
4410 }
4411
4412 @article { kellermayer03,
4413     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4414     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4415         force microscopy",
4416     year = 2003,
4417     journal = BBABE,
4418     volume = 1604,
4419     number = 2,
4420     pages = "105--114",
4421     issn = "0005-2728",
4422     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4423     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4424     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4425         spectroscopy",
4426     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4427         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4428         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4429         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4430         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4431         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4432         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4433         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4434         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4435         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4436         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4437         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4438         appear independent from each other along their contour. Based on the
4439         global association but local independence of titin molecules, we
4440         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4441         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4442         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4443         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4444         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4445         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4446         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4447         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4448         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4449         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4450         sarcomeric passive force response.",
4451     note = ""
4452 }
4453
4454 @article { kellermayer97,
4455     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4456         CBustamante,
4457     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4458         characterized with laser tweezers",
4459     year = 1997,
4460     month = may,
4461     day = 16,
4462     journal = SCI,
4463     volume = 276,
4464     number = 5315,
4465     pages = "1112--1116",
4466     issn = "0036-8075",
4467     keywords = "Amino Acid
4468         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4469         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4470         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4471         Mechanical",
4472     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4473         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4474         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4475         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4476         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4477         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4478         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4479         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4480         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4481         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4482         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4483         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4484         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4485         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4486         muscle fibers."
4487 }
4488
4489 @article { king10,
4490     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4491     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4492         based on a simple two-state model",
4493     year = 2010,
4494     month = mar,
4495     day = 1,
4496     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4497                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4498     journal = IJBMM,
4499     volume = 46,
4500     number = 2,
4501     pages = "159--166",
4502     issn = "0141-8130",
4503     alternative_issn = "1879-0003",
4504     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4505     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4506     language = "eng",
4507     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4508         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4509     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4510         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4511         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4512         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4513         revealed novel information that has significantly enhanced our
4514         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4515         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4516         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4517         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4518         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4519         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4520         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4521         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4522         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4523         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4524         also analyze the errors associated with different methods of data
4525         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4526         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4527         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4528         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4529         unfolding method.",
4530   note = "Sawsim is available at \url{http://blog.tremily.us/posts/sawsim/}.",
4531 }
4532
4533 @article { kleiner07,
4534     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4535     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4536         simulation with a Go-type potential",
4537     year = 2007,
4538     month = mar,
4539     day = 15,
4540     journal = BPJ,
4541     volume = 92,
4542     number = 6,
4543     pages = "2054--2061",
4544     issn = "0006-3495",
4545     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4546     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4547     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4548     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4549         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4550         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4551     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4552         has an important role in living systems and is a logical extension of
4553         the more general protein folding problem. Recent advances in
4554         experimental methodology have allowed the stretching of single
4555         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4556         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4557         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4558         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4559         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4560         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4561         presence of a stretching force and show that this fundamental
4562         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4563         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4564         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4565         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4566         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4567 }
4568
4569 @article { klimov00,
4570     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4571     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4572         globular proteins",
4573     year = 2000,
4574     month = jun,
4575     day = 20,
4576     journal = PNAS,
4577     volume = 97,
4578     number = 13,
4579     pages = "7254--7259",
4580     issn = "0027-8424",
4581     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4582     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4583     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4584     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4585     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4586         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4587         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4588         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4589         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4590         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4591         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4592         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4593         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4594         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4595         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4596         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4597         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4598         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4599         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4600         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4601         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4602         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4603         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4604         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4605         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4606         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4607         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4608         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4609         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4610     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4611 }
4612
4613 @article { klimov99,
4614     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4615     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4616         force-induced unfolding",
4617     year = 1999,
4618     month = may,
4619     day = 25,
4620     journal = PNAS,
4621     volume = 96,
4622     number = 11,
4623     pages = "6166--6170",
4624     issn = "0027-8424",
4625     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4626         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4627     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4628         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4629         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4630         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4631         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4632         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4633         stretching rates of individual molecules show great variations
4634         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4635         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4636         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4637         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4638         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4639         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4640         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4641         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4642         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4643         proteins in the absence of denaturants."
4644 }
4645
4646 @article { kosztin06,
4647     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4648     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4649         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4650     year = 2006,
4651     month = feb,
4652     day = 10,
4653     journal = JCP,
4654     volume = 124,
4655     pages = 064106,
4656     issn = "0031-9007",
4657     doi = "10.1063/1.2166379",
4658     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4659 }
4660
4661 @article { kramers40,
4662     author = HAKramers,
4663     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4664         chemical reactions",
4665     year = 1940,
4666     month = apr,
4667     journal = Physica,
4668     volume = 7,
4669     number = 4,
4670     pages = "284--304",
4671     issn = "0031-8914",
4672     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4673     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4674     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4675         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4676         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4677         applicability of the transition state method for calculating the rate
4678         of chemical reactions.",
4679     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4680 }
4681
4682 @article { krammer99,
4683     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4684         #" and "# VVogel,
4685     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4686         tensile molecular recognition switch",
4687     year = 1999,
4688     month = feb,
4689     day = 16,
4690     journal = PNAS,
4691     volume = 96,
4692     number = 4,
4693     pages = "1351--1356",
4694     issn = "0027-8424",
4695     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4696         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4697         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4698         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4699         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4700     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4701         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4702         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4703         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4704         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4705         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4706         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4707         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4708         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4709         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4710         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4711         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4712         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4713         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4714         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4715         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4716         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4717         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4718 }
4719
4720 @article { kreuzer01,
4721     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4722     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4723         statistical mechanical analysis",
4724     year = 2001,
4725     month = feb,
4726     day = 23,
4727     journal = PR:E,
4728     volume = 63,
4729     number = "2 Pt 1",
4730     pages = 021906,
4731     issn = "1539-3755",
4732     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4733     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4734     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4735         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4736     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4737         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4738         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4739         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4740         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4741         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4742         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4743         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4744         poly (ethylene glycol) chains."
4745 }
4746
4747 @article { kroy07,
4748     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4749     title = "The glassy wormlike chain",
4750     year = 2007,
4751     journal = NJP,
4752     volume = 9,
4753     number = 11,
4754     pages = 416,
4755     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4756     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4757     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4758     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4759         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4760         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4761         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4762         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4763         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4764         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4765         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4766         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4767         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4768         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4769         the potential physiological significance of our results.",
4770     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4771         limit."
4772 }
4773
4774 @article { labeit03,
4775     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4776         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4777         "# HLGranzier,
4778     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4779         titin",
4780     year = 2003,
4781     journal = PNAS,
4782     volume = 100,
4783     number = 23,
4784     pages = "13716--13721",
4785     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4786     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4787     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4788     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4789         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4790         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4791         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4792         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4793         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4794         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4795         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4796         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4797         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4798         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4799         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4800         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4801         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4802 }
4803
4804 @article{ labeit95,
4805   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4806   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4807     and elasticity.",
4808   journal = SCI,
4809   year = 1995,
4810   month = oct,
4811   day = 13,
4812   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4813   volume = 270,
4814   number = 5234,
4815   pages = "293--296",
4816   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4817   keywords = "Amino Acid Sequence",
4818   keywords = "Animals",
4819   keywords = "DNA, Complementary",
4820   keywords = "Elasticity",
4821   keywords = "Fibronectins",
4822   keywords = "Humans",
4823   keywords = "Immunoglobulins",
4824   keywords = "Molecular Sequence Data",
4825   keywords = "Muscle Contraction",
4826   keywords = "Muscle Proteins",
4827   keywords = "Muscle, Skeletal",
4828   keywords = "Myocardium",
4829   keywords = "Protein Kinases",
4830   keywords = "Rabbits",
4831   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4832   keywords = "Sarcomeres",
4833   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4834     striated muscle contains a third filament system formed by the
4835     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4836     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4837     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4838     details are not known because of the large size of the
4839     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4840     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4841     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4842     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4843     in the A band region of titin suggests why thick filament
4844     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4845     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4846     tension identifies two elements that correlate with tissue
4847     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4848     series. The differential expression of the springs provides a
4849     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4850     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4851   ISSN = "0036-8075",
4852   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4853   language = "eng",
4854 }
4855
4856 @article { law03,
4857     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4858         DSpeicher #" and "# DDischer,
4859     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4860         unfolding of spectrin domains",
4861     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4862         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4863         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4864         19104-6315, USA.",
4865     year = 2003,
4866     month = nov,
4867     journal = BPJ,
4868     volume = 85,
4869     number = 5,
4870     pages = "3286--3293",
4871     issn = "0006-3495",
4872     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4873         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4874         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4875         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4876     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4877         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4878         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4879         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4880         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4881         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4882         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4883         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4884         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4885         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4886         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4887         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4888         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4889         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4890         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4891         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4892         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4893         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4894         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4895         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4896         pathways.",
4897   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4898   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4899   language =     "eng",
4900 }
4901
4902 @article { levinthal68,
4903     author = CLevinthal,
4904     title = "Are there pathways for protein folding?",
4905     year = 1968,
4906     journal = JCPPCB,
4907     volume = 65,
4908     number = 1,
4909     pages = "44--45",
4910     eprint =
4911         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4912         df",
4913     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4914 }
4915
4916 @inproceedings { levinthal69,
4917     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4918     author = CLevinthal,
4919     title = "How to Fold Graciously.",
4920     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4921     year = 1969,
4922     pages = "22--24",
4923     publisher = UIP:Urbana,
4924     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4925     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4926 }
4927
4928 @article { levy02,
4929     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4930     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4931         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4932     year = 2002,
4933     journal = NT,
4934     volume = 13,
4935     number = 1,
4936     pages = "33--37",
4937     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4938     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4939     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4940         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4941         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4942         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4943         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4944         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4945         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4946         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4947         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4948         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4949         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4950         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4951         very good agreement between the two methods. In the case of the
4952         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4953         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4954         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4955         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4956         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4957         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4958         qualitatively invoked.",
4959     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4960         derviation of the Lorentzian fit.",
4961     project = "Cantilever Calibration"
4962 }
4963
4964 @article { li00,
4965     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4966         and "# JFernandez,
4967     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4968         protein",
4969     year = 2000,
4970     journal = PNAS,
4971     volume = 97,
4972     number = 12,
4973     pages = "6527--6531",
4974     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4975     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4976     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4977     abstract = "",
4978     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4979         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4980         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4981 }
4982
4983 @article { li01,
4984     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4985         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4986     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4987         molecule techniques",
4988     year = 2001,
4989     journal = PNAS,
4990     volume = 98,
4991     number = 19,
4992     pages = "10682--10686",
4993     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4994     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4995     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4996     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4997         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
4998         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
4999         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
5000         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
5001         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
5002         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
5003         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
5004         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
5005         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
5006         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
5007         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
5008         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
5009         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
5010         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
5011         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
5012         defined structure."
5013 }
5014
5015 @article { li03,
5016     author = HLi #" and "# JFernandez,
5017     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
5018         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
5019     year = 2003,
5020     month = nov,
5021     day = 14,
5022     journal = JMB,
5023     volume = 334,
5024     number = 1,
5025     pages = "75--86",
5026     issn = "0022-2836",
5027     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
5028     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
5029         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
5030         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
5031         Tertiary;Spectrum Analysis",
5032     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
5033         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
5034         properties. Until recently, the only known structure was that of the
5035         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
5036         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
5037         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
5038         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
5039         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
5040         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
5041         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
5042         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
5043         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
5044         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
5045         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
5046         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
5047         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
5048         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
5049         architectures of the titin Ig modules."
5050 }
5051
5052 @article { li05,
5053     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
5054     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
5055         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
5056     year = 2005,
5057     month = jan,
5058     day = 28,
5059     journal = JMB,
5060     volume = 345,
5061     number = 4,
5062     pages = "817--826",
5063     issn = "0022-2836",
5064     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
5065     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
5066         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
5067         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
5068     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
5069         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
5070         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
5071         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
5072         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
5073         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5074         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5075         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5076         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5077         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5078         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5079         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5080         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5081         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5082         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5083         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5084         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5085         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5086         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5087         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5088         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5089         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5090         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5091         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5092         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5093         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5094         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5095         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5096         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5097         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5098         simulations of the 10FNIII module."
5099 }
5100
5101 @article { msli06,
5102     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5103     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5104         force quench depends on initial conditions",
5105     year = 2006,
5106     journal = PNAS,
5107     volume = 103,
5108     number = 1,
5109     pages = "93--98",
5110     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5111     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5112     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5113     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5114         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5115         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5116         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5117         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5118         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5119         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5120         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5121         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5122         refolding from stretched initial structures not only increases the
5123         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5124         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5125         with the stretched state to compact random coil transition.
5126         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5127         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5128         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5129         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5130         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5131         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5132         initial and/or final values of force. The implications of our results
5133         for design and analysis of experiments are discussed."
5134 }
5135
5136 @article { lin91,
5137     author = JLin,
5138     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5139     year = 1991,
5140     month = jan,
5141     journal = IEEE:TIT,
5142     volume = 37,
5143     number = 1,
5144     pages = "145--151",
5145     issn = "0018-9448",
5146     doi = "10.1109/18.61115",
5147     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5148         r=61115&count=35&index=9",
5149     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5150         information;entropy;probability of error bounds",
5151     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5152         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5153         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5154         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5155         involved. More importantly, their close relationship with the
5156         variational distance and the probability of misclassification error are
5157         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5158         applications of divergence measures. The measures are also well
5159         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5160         semiboundedness, and boundedness."
5161 }
5162
5163 @article { linke08,
5164     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5165     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5166         physiological implications",
5167     year = 2008,
5168     month = apr,
5169     day = 06,
5170     journal = PA,
5171     volume = 456,
5172     number = 1,
5173     pages = "101--115",
5174     issn = "0031-6768",
5175     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5176     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5177         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5178         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5179         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5180         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5181         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5182         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5183         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5184         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5185         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5186         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5187         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5188         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5189         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5190         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5191         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5192         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5193         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5194         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5195         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5196         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5197         understand how proteins respond to forces in cells and how
5198         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5199 }
5200
5201 @article { linke98a,
5202     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5203         HHosser #" and "# PMundel,
5204     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5205         spring",
5206     year = 1998,
5207     month = jun,
5208     journal = JCS,
5209     volume = "111 (Pt 11)",
5210     pages = "1567--1574",
5211     issn = "0021-9533",
5212     doi = "",
5213     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5214     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5215     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5216         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5217         Relationship",
5218     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5219         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5220         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5221         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5222         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5223         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5224         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5225         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5226         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5227         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5228         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5229         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5230         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5231         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5232         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5233         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5234         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5235         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5236         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5237         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5238         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5239         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5240         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5241         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5242         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5243         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5244         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5245         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5246         muscle fiber."
5247 }
5248
5249 @article { linke98b,
5250     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5251         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5252     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5253     year = 1998,
5254     month = jul,
5255     day = 07,
5256     journal = PNAS,
5257     volume = 95,
5258     number = 14,
5259     pages = "8052--8057",
5260     issn = "0027-8424",
5261     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5262         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5263         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5264     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5265         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5266         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5267         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5268         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5269         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5270         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5271         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5272         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5273         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5274         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5275         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5276         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5277         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5278         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5279         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5280         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5281         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5282         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5283         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5284         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5285         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5286         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5287         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5288         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5289         persistence length and a stretch modulus."
5290 }
5291
5292 @article { liu03,
5293     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5294         and "# VParpura,
5295     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5296     year = 2003,
5297     journal = PNAS,
5298     volume = 100,
5299     number = 23,
5300     pages = "13621--13625",
5301     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5302     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5303     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5304     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5305         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5306         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5307         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5308         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5309         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5310         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5311         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5312         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5313         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5314         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5315         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5316         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5317         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5318         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5319         The technique is of broad interest and will find uses outside
5320         toxicology."
5321 }
5322
5323 @article { lois08,
5324     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5325     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5326         energy reaction path",
5327     year = 2008,
5328     month = sep,
5329     day = 15,
5330     journal = BPJ,
5331     volume = 95,
5332     number = 6,
5333     pages = "2692--2701",
5334     issn = "1542-0086",
5335     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5336     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5337         protein folding. The key insight is that the search for the native
5338         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5339         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5340         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5341         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5342         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5343         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5344         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5345         measurements of the free energy. We test these predictions against
5346         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5347 }
5348
5349 @article { lu00a,
5350     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5351         and "# KSchulten,
5352     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5353     year = 2000,
5354     journal = AdvExpMedBiol,
5355     volume = 481,
5356     pages = "143--60",
5357     issn = "0065-2598",
5358     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5359     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5360         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5361         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5362         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5363         Kinases;Software",
5364     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5365         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5366         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5367         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5368         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5369         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5370         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5371         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5372         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5373         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5374         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5375         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5376         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5377         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5378         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5379         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5380         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5381         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5382         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5383         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5384         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5385         denaturation data.",
5386     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5387 }
5388
5389 @article { lu00b,
5390     author = HLu #" and "# KSchulten,
5391     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5392         domains",
5393     year = 2000,
5394     month = jul,
5395     journal = BPJ,
5396     volume = 79,
5397     number = 1,
5398     pages = "51--65",
5399     issn = "0006-3495",
5400     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5401     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5402     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5403     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5404         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5405         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5406         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5407         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5408     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5409         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5410         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5411         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5412         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5413         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5414         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5415         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5416         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5417         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5418         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5419         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5420         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5421         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5422         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5423         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5424         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5425         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5426         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5427         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5428         key event."
5429 }
5430
5431 @article { lu98,
5432     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5433         and "# KSchulten,
5434     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5435         dynamics simulation",
5436     year = 1998,
5437     month = aug,
5438     journal = BPJ,
5439     volume = 75,
5440     number = 2,
5441     pages = "662--671",
5442     issn = "0006-3495",
5443     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5444     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5445     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5446     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5447         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5448         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5449         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5450         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5451         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5452     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5453         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5454         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5455         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5456         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5457         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5458         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5459         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5460         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5461         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5462         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5463         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5464         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5465         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5466         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5467         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5468         features of the simulations, including the position of the force peak
5469         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5470         related to experimental observations."
5471 }
5472
5473 @article { lu99,
5474     author = HLu #" and "# KSchulten,
5475     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5476         domain unfolding",
5477     year = 1999,
5478     month = jun,
5479     day = 01,
5480     journal = PROT,
5481     volume = 35,
5482     number = 4,
5483     pages = "453--463",
5484     issn = "0887-3585",
5485     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5486     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5487     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5488     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5489         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5490     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5491         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5492         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5493         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5494         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5495         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5496         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5497         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5498         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5499         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5500         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5501         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5502         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5503         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5504         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5505         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5506         specific relationship between response to mechanical strain and the
5507         architecture of beta-sandwich domains."
5508 }
5509
5510 @article { makarov01,
5511     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5512     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5513     collaboration = "",
5514     year = 2001,
5515     journal = JCP,
5516     volume = 114,
5517     number = 21,
5518     pages = "9663--9673",
5519     publisher = AIP,
5520     doi = "10.1063/1.1369622",
5521     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5522         .Chem.Phys._2001.pdf",
5523     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5524     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5525         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5526         macromolecules; atomic force microscopy"
5527 }
5528
5529 @article { marko95,
5530     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5531     title = "Stretching {DNA}",
5532     affiliation = "",
5533     year = 1995,
5534     journal = Macromol,
5535     volume = 28,
5536     number = 26,
5537     pages = "8759--8770",
5538     issn = "0024-9297",
5539     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5540         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5541     url =
5542         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5543         ",
5544     abstract = "",
5545     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5546 }
5547
5548 @article { marszalek02,
5549     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5550         JFernandez,
5551     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5552         with force-ramp {AFM}",
5553     year = 2002,
5554     journal = PNAS,
5555     volume = 99,
5556     number = 7,
5557     pages = "4278--4283",
5558     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5559     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5560     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5561     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5562         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5563         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5564         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5565         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5566         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5567         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5568         arrangement where the force is the free variable introduces an
5569         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5570         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5571         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5572         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5573         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5574         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5575         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5576         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5577         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5578         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5579         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5580         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5581         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5582         spectroscopy."
5583 }
5584
5585 @article { marszalek99,
5586     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5587         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5588     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5589     year = 1999,
5590     month = nov,
5591     day = 04,
5592     journal = NAT,
5593     volume = 402,
5594     number = 6757,
5595     pages = "100--103",
5596     issn = "0028-0836",
5597     doi = "10.1038/47083",
5598     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5599     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5600     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5601         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5602         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5603         Proteins",
5604     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5605         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5606         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5607         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5608         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5609         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5610         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5611         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5612         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5613         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5614         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5615         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5616         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5617         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5618         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5619         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5620         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5621         their slack length, and is therefore likely to be an important
5622         previously unrecognized component of titin elasticity."
5623 }
5624
5625 @article { mcpherson01,
5626     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5627         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5628         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5629         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5630         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5631         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5632         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5633         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5634         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5635         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5636         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5637         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5638         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5639         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5640         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5641         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5642         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5643         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5644         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5645         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5646         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5647         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5648         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5649         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5650         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5651         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5652         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5653         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5654         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5655         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5656         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5657     title = "A physical map of the human genome.",
5658     year = 2001,
5659     month = feb,
5660     day = 15,
5661     journal = NAT,
5662     volume = 409,
5663     number = 6822,
5664     pages = "934--941",
5665     issn = "0028-0836",
5666     doi = "10.1038/35057157",
5667     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5668     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5669     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5670         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5671         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5672     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5673         and its size and complexity present many challenges for sequence
5674         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5675         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5676         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5677         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5678         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5679         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5680         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5681         with the map."
5682 }
5683
5684 @article { mello04,
5685     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5686     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5687     year = 2004,
5688     month = sep,
5689     day = 28,
5690     journal = PNAS,
5691     volume = 101,
5692     number = 39,
5693     pages = "14102--14107",
5694     issn = "0027-8424",
5695     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5696     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5697         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5698         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5699         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5700     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5701         model protein folding but have been difficult to measure
5702         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5703         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5704         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5705         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5706         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5707         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5708         modular structural units can be fragmented without disrupting
5709         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5710         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5711         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5712         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5713         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5714         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5715         suggests preferred low-energy routes for folding."
5716 }
5717
5718 @article { merkel99,
5719     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5720         and "# EEvans,
5721     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5722         force spectroscopy",
5723     year = 1999,
5724     month = jan,
5725     day = 07,
5726     journal = NAT,
5727     volume = 397,
5728     number = 6714,
5729     pages = "50--53",
5730     issn = "0028-0836",
5731     doi = "10.1038/16219",
5732     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5733     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5734     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5735         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5736         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5737         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5738         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5739         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5740         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5741         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5742         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5743         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5744         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5745         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5746         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5747         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5748         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5749         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5750         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5751         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5752         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5753         are also able to relate the activation barriers derived from our
5754         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5755         simulations of the biotin-avidin complex."
5756 }
5757
5758 @article { metropolis87,
5759     author = NMetropolis,
5760     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5761     year = 1987,
5762     journal = LAS,
5763     volume = 15,
5764     pages = "125--130",
5765     publisher = LANL,
5766     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5767 }
5768
5769 @article { mickler07,
5770     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5771         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5772     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5773         using single-molecule experiments and simulations",
5774     year = 2007,
5775     journal = PNAS,
5776     volume = 104,
5777     number = 51,
5778     pages = "20268--20273",
5779     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5780     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5781     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5782     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5783         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5784     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5785         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5786         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5787         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5788         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5789         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5790         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5791         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5792         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5793         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5794         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5795         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5796         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5797         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5798         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5799         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5800         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5801         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5802         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5803         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5804         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5805         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5806         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5807         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5808         grained level, of the three metastable intermediates.",
5809     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5810       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5811       is about $6\U{ms}$.},
5812 }
5813
5814 @article { nevo03,
5815     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5816         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5817         PHinterdorfer,
5818     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5819         the complex of {Ran} and importin beta1",
5820     year = 2003,
5821     month = jul,
5822     journal = NSB,
5823     volume = 10,
5824     number = 7,
5825     pages = "553--557",
5826     issn = "1072-8368",
5827     doi = "10.1038/nsb940",
5828     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5829     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5830     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5831         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5832         ran GTP-Binding Protein",
5833     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5834         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5835         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5836         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5837         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5838         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5839         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5840         found that the complex alternates between two distinct conformational
5841         states of different adhesion strength. The application of an external
5842         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5843         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5844         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5845         this barrier. These results support a model whereby functional control
5846         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5847         alternative conformations."
5848 }
5849
5850 @article { nevo04,
5851     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5852         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5853     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5854         single-molecule force measurements",
5855     year = 2004,
5856     month = oct,
5857     journal = BPJ,
5858     volume = 87,
5859     number = 4,
5860     pages = "2630--2634",
5861     issn = "0006-3495",
5862     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5863     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5864     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5865     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5866         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5867         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5868         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5869         ran GTP-Binding Protein",
5870     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5871         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5872         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5873         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5874         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5875         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5876         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5877         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5878         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5879         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5880         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5881         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5882         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5883         differentiated by the data."
5884 }
5885
5886 @article { nevo05,
5887     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5888         #" and "# ZReich,
5889     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5890     year = 2005,
5891     month = may,
5892     journal = EMBO,
5893     volume = 6,
5894     number = 5,
5895     pages = "482--486",
5896     issn = "1469-221X",
5897     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5898     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5899     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5900     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5901         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5902     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5903         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5904         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5905         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5906         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5907         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5908         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5909         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5910         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5911         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5912         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5913         with different, structurally distinct ligands.",
5914     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5915     project = "Energy Landscape Roughness"
5916 }
5917
5918 @article { ng07a,
5919     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5920         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5921     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5922         stability",
5923     year = 2007,
5924     month = jun,
5925     day = 5,
5926     journal = PNAS,
5927     volume = 104,
5928     number = 23,
5929     pages = "9633--9637",
5930     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5931     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5932     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5933     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5934         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5935         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5936         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5937         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5938         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5939         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5940         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5941         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5942         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5943         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5944         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5945         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5946         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5947         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5948         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5949         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5950         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5951         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5952         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5953         functional surface interactions."
5954 }
5955
5956 @article { ng07b,
5957     author = SNg #" and "# JClarke,
5958     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5959         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5960         Fibronectin Type {III} Domain",
5961     journal = JMB,
5962     volume = 371,
5963     number = 4,
5964     pages = "851–854",
5965     year = 2007,
5966     month = aug,
5967     day = 24,
5968     issn = "0022-2836",
5969     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5970     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5971     keywords = "AFM",
5972     keywords = "MD simulations",
5973     keywords = "titin",
5974     keywords = "forced unfolding",
5975     keywords = "extracellular matrix",
5976     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5977         been used to investigate the mechanical properties of the
5978         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5979         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5980         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5981         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5982         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5983         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5984         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5985         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5986         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5987         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5988         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5989         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5990         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5991         these different pH values. These results suggest that some
5992         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5993         interactions in determining the mechanical stability of
5994         proteins."
5995 }
5996
5997 @article { nome07,
5998     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
5999     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
6000         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
6001     year = 2007,
6002     month = dec,
6003     day = 26,
6004     journal = PNAS,
6005     volume = 104,
6006     number = 52,
6007     pages = "20799--20804",
6008     issn = "1091-6490",
6009     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
6010     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
6011     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
6012     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
6013         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
6014         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
6015         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
6016         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
6017     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
6018         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
6019         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
6020         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
6021         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
6022         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
6023         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
6024         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
6025         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
6026         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
6027         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
6028         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
6029         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
6030         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
6031         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
6032         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
6033         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
6034         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
6035         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
6036         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
6037         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
6038         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
6039         stability."
6040 }
6041
6042 @book { noy08,
6043     editor = ANoy,
6044     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
6045     year = 2008,
6046     isbn = "978-0-387-49987-1",
6047     publisher = SPRINGER,
6048     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
6049         effect in section 8.4.1."
6050 }
6051
6052 @article { nummela07,
6053     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
6054     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
6055         Unfolding Events}",
6056     year = 2007,
6057     journal = BPJ,
6058     volume = 93,
6059     number = 10,
6060     pages = "3373--3381",
6061     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
6062     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
6063     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
6064     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
6065         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
6066         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
6067         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
6068         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
6069         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
6070         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
6071         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
6072         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
6073         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6074         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6075         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6076         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6077         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6078         For the first relevance, applications are described for simulating the
6079         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6080         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6081         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6082         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6083         under different conditions."
6084 }
6085
6086 @article { oberhauser01,
6087     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6088         JFernandez,
6089     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6090         microscopy",
6091     year = 2001,
6092     journal = PNAS,
6093     volume = 98,
6094     number = 2,
6095     pages = "468--472",
6096     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6097     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6098     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6099     abstract = ""
6100 }
6101
6102 @article { ohler07,
6103     author = BOhler,
6104     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6105         vibrometry",
6106     year = 2007,
6107     journal = RSI,
6108     volume = 78,
6109     number = 6,
6110     pages = 063701,
6111     numpages = 5,
6112     publisher = AIP,
6113     eid = 063701,
6114     doi = "10.1063/1.2743272",
6115     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6116     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6117         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6118     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6119         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6120         Doppler vibrometry.",
6121     project = "Cantilever Calibration"
6122 }
6123
6124 @article { olshansky97,
6125     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6126     title = "Ever since {G}ompertz",
6127     year = 1997,
6128     month = feb,
6129     journal = Demography,
6130     volume = 34,
6131     number = 1,
6132     pages = "1--15",
6133     issn = "0070-3370",
6134     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6135     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6136         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6137     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6138         important observation that a law of geometrical progression pervades
6139         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6140         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6141         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6142         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6143         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6144         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6145         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6146         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6147         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6148         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6149         process of many living organisms during a significant portion of their
6150         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6151         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6152         in light of research on aging that has taken place since then.",
6153     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6154         I'll look into them if I have the time. Available through several
6155         repositories."
6156 }
6157
6158 @article { onuchic96,
6159     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6160         PGWolynes,
6161     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6162         ensemble",
6163     year = 1996,
6164     journal = FoldDes,
6165     volume = 1,
6166     number = 6,
6167     pages = "441--450",
6168     issn = "1359-0278",
6169     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6170     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6171         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6172         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6173         position of the transition state along an appropriate reaction
6174         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6175         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6176         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6177         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6178         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6179         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6180         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6181         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6182         funnel description show that the transition state is not just a single
6183         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6184         configurations that can be described by specific values of one or a few
6185         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6186         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6187         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6188         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6189         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6190         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6191         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6192         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6193         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6194         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6195         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6196         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6197         native contacts will have different degrees of participation. The
6198         agreement between the experimental results and the theoretical
6199         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6200 }
6201
6202 @article { optiz03,
6203     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6204         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6205     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6206         myocardium",
6207     year = 2003,
6208     journal = PNAS,
6209     volume = 100,
6210     number = 22,
6211     pages = "12688--12693",
6212     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6213     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6214     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6215     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6216         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6217         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6218         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6219         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6220         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6221         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6222         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6223         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6224         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6225         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6226         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6227         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6228         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6229         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6230         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6231         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6232         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6233         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6234         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6235         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6236         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6237         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6238         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6239         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6240         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6241         contraction speed of human myocardium during early systolic
6242         shortening."
6243 }
6244
6245 @article { oroudjev02,
6246     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6247         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6248     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6249         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6250     year = 2002,
6251     journal = PNAS,
6252     volume = 99,
6253     number = 90002,
6254     pages = "6460--6465",
6255     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6256     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6257     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6258     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6259         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6260         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6261         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6262         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6263         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6264         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6265         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6266         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6267         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6268         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6269         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6270         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6271         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6272         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6273         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6274         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6275         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6276         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6277         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6278         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6279         features."
6280 }
6281
6282 @article { paci00,
6283     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6284     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6285         importance of topology and energetics",
6286     year = 2000,
6287     journal = PNAS,
6288     volume = 97,
6289     number = 12,
6290     pages = "6521--6526",
6291     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6292     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6293     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6294 }
6295
6296 @article { paci99,
6297     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6298     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6299         biased molecular dynamics simulations",
6300     year = 1999,
6301     month = may,
6302     day = 07,
6303     journal = JMB,
6304     volume = 288,
6305     number = 3,
6306     pages = "441--459",
6307     issn = "0022-2836",
6308     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6309     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6310         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6311     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6312         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6313         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6314         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6315         explain the observed relation between force and extension, it has been
6316         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6317         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6318         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6319         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6320         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6321         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6322         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6323         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6324         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6325         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6326         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6327         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6328         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6329         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6330         potential results are confirmed by constant force unfolding
6331         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6332         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6333         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6334         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6335         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6336         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6337         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6338         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6339         forces found in the simulations are of the order of those observed
6340         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6341         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6342 }
6343
6344 @article { peng08,
6345     author = QPeng #" and "# HLi,
6346     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6347         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6348     year = 2008,
6349     journal = PNAS,
6350     volume = 105,
6351     number = 6,
6352     pages = "1885--1890",
6353     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6354     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6355     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6356     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6357         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6358         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6359         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6360         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6361         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6362         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6363         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6364         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6365         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6366         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6367         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6368         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6369         not follow well defined routes, instead they display variability and
6370         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6371         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6372         and are likely to result from the residual structures present in the
6373         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6374         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6375         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6376         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6377         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6378         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6379         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6380         otherwise difficult to study using traditional methods."
6381 }
6382
6383 @book { press92,
6384     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6385         BFlannery,
6386     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6387     year = 1992,
6388     edition = 2,
6389     publisher = CUP,
6390     address = "New York",
6391     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6392     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6393         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6394     project = "Cantilever Calibration"
6395 }
6396
6397 @article { puchner08,
6398     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6399     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6400     year = 2008,
6401     month = jul,
6402     journal = BPJ,
6403     volume = 95,
6404     number = 1,
6405     pages = "426--434",
6406     issn = "1542-0086",
6407     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6408     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6409     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6410     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6411         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6412         Folding;Proteins",
6413     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6414         important and extremely powerful technique for investigating the
6415         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6416         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6417         recorded in force extension traces. However, because the energy
6418         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6419         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6420         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6421         traces are an inadequate representation despite widespread use
6422         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6423         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6424         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6425         more appropriate variable than extension. By transforming force
6426         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6427         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6428         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6429         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6430         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6431         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6432         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6433         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6434         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6435         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6436         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6437         and titin kinase.",
6438   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6439     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6440     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6441     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6442     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6443     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6444     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6445     are still sound.},
6446 }
6447
6448 @article { raible04,
6449     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6450         FWBartels #" and "# RRos,
6451     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6452         ligand-receptor complexes",
6453     year = 2004,
6454     month = aug,
6455     day = 26,
6456     journal = JBT,
6457     volume = 112,
6458     number = "1-2",
6459     pages = "13--23",
6460     issn = "0168-1656",
6461     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6462     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6463         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6464         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6465         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6466         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6467     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6468         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6469         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6470         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6471         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6472         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6473         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6474         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6475         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6476         explanations."
6477 }
6478
6479 @article { raible06,
6480     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6481         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6482         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6483     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6484         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6485     year = 2006,
6486     month = jun,
6487     day = 01,
6488     journal = BPJ,
6489     volume = 90,
6490     number = 11,
6491     pages = "3851--3864",
6492     issn = "0006-3495",
6493     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6494     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6495     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6496     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6497         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6498     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6499         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6500         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6501         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6502         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6503         between theory and rupture data from several different experiments."
6504 }
6505
6506 @article{ bartels03,
6507   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6508     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6509   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6510     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6511     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6512     spectroscopy investigation.",
6513   journal = JStructBiol,
6514   year = 2003,
6515   month = aug,
6516   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6517     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6518   volume = 143,
6519   number = 2,
6520   pages = "145--152",
6521   keywords = "Base Sequence",
6522   keywords = "Binding Sites",
6523   keywords = "Conserved Sequence",
6524   keywords = "Fungal Proteins",
6525   keywords = "Galactans",
6526   keywords = "Glucans",
6527   keywords = "Kinetics",
6528   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6529   keywords = "Multigene Family",
6530   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6531   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6532   keywords = "Protein Binding",
6533   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6534   keywords = "Trans-Activators",
6535   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6536     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6537     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6538     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6539     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6540     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6541     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6542     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6543     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6544     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6545     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6546     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6547     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6548     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6549     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6550     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6551     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6552     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6553     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6554     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6555     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6556     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6557     these fragments exhibited distinct differences which are
6558     attributed to the molecular binding mechanism.",
6559   ISSN = "1047-8477",
6560   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6561   language = "eng",
6562 }
6563
6564 @article { rief02,
6565     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6566     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6567     year = 2002,
6568     month = mar,
6569     day = 12,
6570     journal = CPC,
6571     volume = 3,
6572     number = 3,
6573     pages = "255--261",
6574     issn = "1439-4235",
6575     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6576     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6577     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6578         Denaturation;Proteins",
6579     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6580         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6581         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6582         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6583         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6584         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6585         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6586         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6587         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6588         precision machines, but we are beginning to understand their working
6589         principles and to simulate and predict their function.",
6590     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6591         detail."
6592 }
6593
6594 @book { rief65,
6595     author = FRief,
6596     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6597     year = 1965,
6598     publisher = McGraw-Hill,
6599     address = "New York",
6600     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6601       15, Sections 6 and 10.",
6602     project = "Cantilever Calibration"
6603 }
6604
6605 @article { rief97a,
6606     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6607         #" and "# HEGaub,
6608     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6609         {AFM}",
6610     year = 1997,
6611     journal = SCI,
6612     volume = 276,
6613     number = 5315,
6614     pages = "1109--1112",
6615     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6616     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6617     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6618     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6619         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6620         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6621         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6622         structure.",
6623     project = "Energy Landscape Roughness"
6624 }
6625
6626 @article { rief97b,
6627     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6628     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6629         Force Microscopy",
6630     year = 1997,
6631     month = feb,
6632     day = 28,
6633     journal = SCI,
6634     volume = 275,
6635     number = 5304,
6636     pages = "1295--1297",
6637     issn = "1095-9203",
6638     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6639     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6640     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6641     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6642         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6643         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6644         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6645         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6646         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6647         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6648         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6649         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6650         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6651         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6652         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6653 }
6654
6655 @article { rief98,
6656     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6657     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6658         Extensibility",
6659     year = 1998,
6660     month = nov,
6661     journal = PRL,
6662     volume = 81,
6663     number = 21,
6664     pages = "4764--4767",
6665     numpages = 3,
6666     publisher = APS,
6667     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6668     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6669     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6670     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6671         simulation."
6672 }
6673
6674 @article { rief99,
6675     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6676     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6677     year = 1999,
6678     month = apr,
6679     journal = NSB,
6680     volume = 6,
6681     number = 4,
6682     pages = "346--349",
6683     issn = "1072-8368",
6684     doi = "10.1038/7582",
6685     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6686     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6687     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6688         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6689         Analysis;Thermodynamics",
6690     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6691         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6692         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6693         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6694         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6695         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6696         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6697         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6698         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6699         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6700         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6701         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6702         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6703         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6704         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6705         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6706 }
6707
6708 @article{ schmitt00,
6709   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6710   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6711     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6712   journal = BPJ,
6713   year = 2000,
6714   month = jun,
6715   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6716     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6717     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6718   volume = 78,
6719   number = 6,
6720   pages = "3275--3285",
6721   keywords = "Chelating Agents",
6722   keywords = "Edetic Acid",
6723   keywords = "Histidine",
6724   keywords = "Metals",
6725   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6726   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6727   keywords = "Peptides",
6728   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6729   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6730     contributed much to our understanding of the molecular forces
6731     involved in various high-affinity receptor-ligand
6732     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6733     is still required. This would open up new possibilities for the
6734     study of biological recognition processes and for the
6735     establishment of high-throughput screening applications. One such
6736     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6737     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6738     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6739     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6740     we have investigated the possibility of using this approach in
6741     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6742     model system, we have determined the binding force for various
6743     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6744     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6745     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6746     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6747     reloading step demonstrated the reversibility of the
6748     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6749     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6750     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6751     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6752     at the single-molecule level.",
6753   ISSN = "0006-3495",
6754   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6755   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6756   language = "eng",
6757 }
6758
6759 @article { roters96,
6760     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6761     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6762         microscopy",
6763     year = 1996,
6764     journal = JP:CM,
6765     volume = 8,
6766     number = 41,
6767     pages = "7561-7577",
6768     doi = "10.1088/0953-8984",
6769     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6770     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6771     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6772         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6773         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6774         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6775         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6776         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6777         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6778         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6779         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6780         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6781         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6782         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6783         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6784         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6785         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6786         covered with a swollen `polymer brush'.",
6787     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6788         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6789     project = "Cantilever Calibration"
6790 }
6791
6792 @article{ gittes98,
6793   author = FGittes #" and "# CFSchmidt,
6794   title = {Thermal noise limitations on micromechanical experiments},
6795   year = 1998,
6796   month = jan,
6797   journal = EBJ,
6798   volume = 27,
6799   number = 1,
6800   pages = {75--81},
6801   doi = {10.1007/s002490050113},
6802   url = {http://dx.doi.org/10.1007/s002490050113},
6803   issn = {0175-7571},
6804   publisher = SPRINGER:V,
6805   keywords = {Key words Thermal noise; Optical tweezers; Atomic force
6806     microscopy; Single molecules; Micromechanics},
6807   language = {English},
6808 }
6809
6810 @article { ryckaert77,
6811     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6812     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6813         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6814     year = 1977,
6815     journal = JCompP,
6816     volume = 23,
6817     number = 3,
6818     pages = "327--341",
6819     issn = "0021-9991",
6820     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6821     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6822     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6823         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6824         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6825         each step of the trajectory despite the approximate character of
6826         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6827         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6828         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6829         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6830         degrees of freedom.",
6831     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6832         Verlet integrator example."
6833 }
6834
6835 @article { sarkar04,
6836     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6837     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6838         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6839     year = 2004,
6840     journal = PNAS,
6841     volume = 101,
6842     number = 35,
6843     pages = "12882--12886",
6844     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6845     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6846     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6847     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6848         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6849         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6850         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6851         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6852         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6853         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6854         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6855         unfolding. The experiments that we report here make an important
6856         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6857         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6858         comparable to that of an atomic force microscope."
6859 }
6860
6861 @article { sato05,
6862     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6863     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6864         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6865     year = 2005,
6866     journal = PNAS,
6867     volume = 102,
6868     number = 50,
6869     pages = "17999--18004",
6870     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6871     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6872     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6873     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6874         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6875         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6876         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6877         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6878         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6879         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6880         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6881         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6882         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6883         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6884         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6885         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6886         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6887 }
6888
6889 @article { schlierf04,
6890     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6891     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6892         force-clamp techniques",
6893     year = 2004,
6894     month = may,
6895     day = 11,
6896     journal = PNAS,
6897     volume = 101,
6898     number = 19,
6899     pages = "7299--7304",
6900     issn = "0027-8424",
6901     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6902     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6903     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6904     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6905     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6906         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6907         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6908         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6909         course of these unfolding events was well described by a single
6910         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6911         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6912         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6913         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6914         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6915         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6916         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6917         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6918         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6919         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6920         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6921         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6922         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6923         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6924 }
6925
6926 @article { schlierf06,
6927     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6928     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6929         shaped energy landscape",
6930     year = 2006,
6931     month = feb,
6932     day = 15,
6933     journal = BPJ,
6934     volume = 90,
6935     number = 4,
6936     pages = "L33--L35",
6937     issn = "0006-3495",
6938     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6939     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6940     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6941     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6942         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6943         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6944         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6945         model assuming a force-independent transition state has been used to
6946         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6947         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6948         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6949         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6950         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6951         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6952         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6953         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6954         beyond the Bell model.",
6955   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6956     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6957     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6958     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6959     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6960        = [\text{deaths}]$.
6961     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6962     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6963     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6964     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6965     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6966     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6967     Schlierf's integral (as written) contains
6968     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6969     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6970     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6971     forms the bulk of the integrand, see
6972     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6973     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6974 }
6975
6976 @article { schwaiger04,
6977     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6978         AANoegel #" and "# MRief,
6979     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6980         protein",
6981     year = 2004,
6982     month = jan,
6983     day = 29,
6984     journal = NSMB,
6985     volume = 11,
6986     number = 1,
6987     pages = "81--85",
6988     issn = "1545-9993",
6989     doi = "10.1038/nsmb705",
6990     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6991     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6992     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6993         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6994         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6995         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6996     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6997         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
6998         and structure. In this study, we used single-molecule force
6999         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
7000         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
7001         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
7002         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
7003         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
7004         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
7005         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
7006         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
7007         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
7008         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
7009         extensible element within the ddFLN rod.",
7010     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
7011         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
7012         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
7013         30\mbox{ pN}$.",
7014     project = "sawtooth simulation"
7015 }
7016
7017 @article { schwaiger05,
7018     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
7019         MRief,
7020     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
7021         revealed by single-molecule mechanical experiments",
7022     year = 2005,
7023     month = jan,
7024     journal = EMBORep,
7025     volume = 6,
7026     number = 1,
7027     pages = "46--51",
7028     issn = "1469-221X",
7029     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
7030     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
7031     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
7032     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
7033         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
7034         Protein Structure, Tertiary",
7035     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
7036         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
7037         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
7038         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
7039         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
7040         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
7041         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
7042         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
7043         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
7044         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
7045         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
7046         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
7047         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
7048         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
7049         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
7050         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
7051         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
7052 }
7053
7054 @article { sharma07,
7055     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
7056         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
7057     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
7058         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
7059     year = 2007,
7060     journal = PNAS,
7061     volume = 104,
7062     number = 22,
7063     pages = "9278--9283",
7064     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
7065     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
7066     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
7067     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
7068         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
7069         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
7070         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
7071         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
7072         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
7073         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
7074         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
7075         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
7076         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
7077         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
7078         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
7079         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
7080         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
7081         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
7082         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
7083         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
7084         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
7085         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
7086         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
7087         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
7088         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
7089         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
7090         biology methods (including de novo design) offer great potential for
7091         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7092         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7093 }
7094
7095 @article { sheng05,
7096     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7097     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7098     collaboration = "",
7099     year = 2005,
7100     journal = JCP,
7101     volume = 123,
7102     number = 9,
7103     pages = 091102,
7104     numpages = 4,
7105     publisher = AIP,
7106     eid = 091102,
7107     doi = "10.1063/1.2046632",
7108     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7109     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7110     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7111     project = "sawtooth simulation"
7112 }
7113
7114 @article { shillcock98,
7115     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7116     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7117     year = 1998,
7118     month = "Jun",
7119     journal = PR:E,
7120     volume = 57,
7121     number = 6,
7122     pages = "7301--7304",
7123     numpages = 3,
7124     publisher = APS,
7125     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7126     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7127     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7128     project = "sawtooth simulation"
7129 }
7130
7131 @article { sims09,
7132     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7133     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7134         ({FFP}) and optimal resolutions",
7135     year = 2009,
7136     month = feb,
7137     day = 24,
7138     journal = PNAS,
7139     volume = 106,
7140     number = 8,
7141     pages = "2677--2682",
7142     issn = "1091-6490",
7143     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7144     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7145     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7146     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7147     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7148         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7149         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7150         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7151         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7152         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7153         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7154         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7155         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7156         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7157         show how the optimal resolution range can be determined with English
7158         books which have been transformed into long character strings by
7159         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7160         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7161         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7162         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7163         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7164         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7165         are all very similar. The topology agrees with the established
7166         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7167         level of phylogenic signal as do coding regions."
7168 }
7169
7170 @article { smith92,
7171     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7172     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7173         molecules by using magnetic beads",
7174     year = 1992,
7175     month = nov,
7176     day = 13,
7177     journal = SCI,
7178     volume = 258,
7179     number = 5085,
7180     pages = "1122--1126",
7181     issn = "0036-8075",
7182     doi = "10.1126/science.1439819",
7183     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7184     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7185     keywords = "Chemistry,
7186         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7187         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7188     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7189         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7190         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7191         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7192         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7193         molecules at three different salt concentrations with forces between
7194         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7195         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7196         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7197         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7198         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7199         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7200         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7201         natural curvature in DNA."
7202 }
7203
7204 @article { smith96,
7205     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7206     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7207         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7208     year = 1996,
7209     month = feb,
7210     day = 09,
7211     journal = SCI,
7212     volume = 271,
7213     number = 5250,
7214     pages = "795--799",
7215     issn = "0036-8075",
7216     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7217         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7218         Concentration;Thermodynamics",
7219     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7220         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7221         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7222         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7223         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7224         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7225         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7226         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7227         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7228         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7229         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7230         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7231         DNA recombination."
7232 }
7233
7234 @article { socci96,
7235     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7236     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7237         funnels",
7238     collaboration = "",
7239     year = 1996,
7240     journal = JCP,
7241     volume = 104,
7242     number = 15,
7243     pages = "5860--5868",
7244     publisher = AIP,
7245     doi = "10.1063/1.471317",
7246     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7247     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7248     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7249         FREE ENERGY",
7250     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7251         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7252         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7253         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7254         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7255         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7256         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7257         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7258     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7259         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7260         graph theory thrown in for good measure."
7261 }
7262
7263 @article { socci99,
7264     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7265     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7266     year = 1999,
7267     month = mar,
7268     day = 02,
7269     journal = PNAS,
7270     volume = 96,
7271     number = 5,
7272     pages = "2031--2035",
7273     issn = "0027-8424",
7274     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7275         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7276         Denaturation;Protein Folding",
7277     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7278         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7279         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7280         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7281         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7282         folding."
7283 }
7284
7285 @article { staple08,
7286     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7287     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7288         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7289     year = 2008,
7290     month = dec,
7291     day = 12,
7292     journal = PRL,
7293     volume = 101,
7294     number = 24,
7295     pages = 248301,
7296     issn = "0031-9007",
7297     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7298     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7299     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7300         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7301         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7302     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7303         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7304         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7305         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7306         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7307         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7308         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7309         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7310         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7311         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7312         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7313         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7314 }
7315
7316 @article { stark01,
7317     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7318     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7319         force microscopy.",
7320     year = 2001,
7321     month = jan,
7322     journal = UltraMic,
7323     volume = 86,
7324     number = "1--2",
7325     pages = "207--215",
7326     issn = "0304-3991",
7327     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7328     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7329         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7330         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7331         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7332         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7333         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7334         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7335         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7336         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7337         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7338         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7339         cantilevers.",
7340     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7341     project = "Cantilever Calibration"
7342 }
7343
7344 @article { strick96,
7345     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7346         ABensimon #" and "# VCroquette,
7347     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7348     year = 1996,
7349     month = mar,
7350     day = 29,
7351     journal = SCI,
7352     volume = 271,
7353     number = 5257,
7354     pages = "1835--1837",
7355     issn = "0036-8075",
7356     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7357         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7358     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7359         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7360         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7361         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7362         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7363         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7364         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7365         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7366         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7367         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7368         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7369         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7370         relevant for DNA transcription and replication."
7371 }
7372
7373 @article { strunz99,
7374     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7375         HJGuntherodt,
7376     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7377     year = 1999,
7378     journal = PNAS,
7379     volume = 96,
7380     number = 20,
7381     pages = "11277--11282",
7382     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7383     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7384     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7385 }
7386
7387 @article { szabo80,
7388     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7389     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7390     collaboration = "",
7391     year = 1980,
7392     journal = JCP,
7393     volume = 72,
7394     number = 8,
7395     pages = "4350--4357",
7396     publisher = AIP,
7397     doi = "10.1063/1.439715",
7398     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7399     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7400         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7401 }
7402
7403 @article { talaga00,
7404     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7405         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7406     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7407         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7408     year = 2000,
7409     journal = PNAS,
7410     volume = 97,
7411     number = 24,
7412     pages = "13021--13026",
7413     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7414     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7415     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7416 }
7417
7418 @article { thirumalai05,
7419     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7420     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7421     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7422         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7423         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7424     year = 2005,
7425     journal = Biochem,
7426     volume = 44,
7427     number = 13,
7428     pages = "4957--4970",
7429     issn = "0006-2960",
7430     url =
7431         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7432     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7433         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7434         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7435         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7436         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7437         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7438         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7439         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7440         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7441         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7442         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7443         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7444         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7445         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7446         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7447         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7448         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7449         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7450         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7451         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7452         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7453         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7454         proteins solve their folding problems.",
7455     note = "unfolding-refolding"
7456 }
7457
7458 @book { thornton04,
7459     author = SThornton #" and "# JMarion,
7460     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7461     year = 2004,
7462     edition = 5,
7463     isbn = "0-534-40896-6",
7464     publisher = BrooksCole,
7465     address = "Belmont, CA"
7466 }
7467
7468 @article { tlusty98,
7469     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7470     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7471     year = 1998,
7472     month = aug,
7473     journal = PRL,
7474     volume = 81,
7475     number = 8,
7476     pages = "1738--1741",
7477     numpages = 3,
7478     publisher = APS,
7479     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7480     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7481     note = "also at
7482       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7483       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7484       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7485       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7486       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7487       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7488       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7489       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7490     project = "Cantilever Calibration"
7491 }
7492
7493 @article { tshiprut08,
7494     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7495     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7496         pulling device matters",
7497     year = 2008,
7498     month = sep,
7499     day = 15,
7500     journal = BPJ,
7501     volume = 95,
7502     number = 6,
7503     pages = "L42--L44",
7504     issn = "1542-0086",
7505     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7506     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7507     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7508         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7509         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7510         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7511         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7512         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7513         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7514         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7515         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7516         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7517         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7518         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7519         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7520         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7521         loading rates where rebinding is negligible.",
7522     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7523         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7524         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7525         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7526         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7527 }
7528
7529 @article { uniprot10,
7530     author = UniProtConsort,
7531     key = "uniprot10",
7532     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7533     year = 2010,
7534     month = jan,
7535     day = 20,
7536     journal = NAR,
7537     volume = 38,
7538     number = "Database issue",
7539     pages = "D142--D148",
7540     issn = "1362-4962",
7541     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7542     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7543     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7544         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7545         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7546         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7547     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7548         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7549         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7550         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7551         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7552         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7553         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7554         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7555         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7556         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7557         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7558         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7559         download at http://www.uniprot.org."
7560 }
7561
7562 @misc { uniprot:STRAV,
7563     key = "uniprot:STRAV",
7564     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7565 }
7566
7567 @book { vanKampen07,
7568     author = NGvanKampen,
7569     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7570     year = 2007,
7571     edition = 3,
7572     publisher = E:NHPL,
7573     address = "Amsterdam",
7574     note = "",
7575     project = "sawtooth simulation"
7576 }
7577
7578 @article { venter01,
7579     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7580         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7581         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7582         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7583         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7584         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7585         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7586         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7587         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7588         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7589         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7590         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7591         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7592         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7593         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7594         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7595         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7596         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7597         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7598         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7599         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7600         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7601         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7602         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7603         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7604         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7605         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7606         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7607         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7608         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7609         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7610         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7611         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7612         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7613         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7614         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7615         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7616         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7617         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7618         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7619         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7620         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7621         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7622         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7623         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7624         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7625         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7626         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7627         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7628         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7629         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7630         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7631         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7632         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7633         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7634         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7635         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7636         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7637         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7638         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7639         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7640         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7641         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7642         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7643         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7644         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7645         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7646         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7647         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7648         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7649         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7650     title = "The sequence of the human genome.",
7651     year = 2001,
7652     month = "Feb",
7653     day = 16,
7654     journal = SCI,
7655     volume = 291,
7656     number = 5507,
7657     pages = "1304--1351",
7658     issn = "0036-8075",
7659     doi = "10.1126/science.1058040",
7660     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7661     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7662     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7663         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7664         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7665         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7666         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7667         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7668         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7669         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7670         Specificity",
7671     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7672         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7673         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7674         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7675         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7676         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7677         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7678         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7679         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7680         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7681         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7682         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7683         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7684         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7685         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7686         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7687         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7688         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7689         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7690         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7691         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7692         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7693         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7694         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7695         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7696         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7697         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7698         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7699         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7700         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7701         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7702         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7703         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7704         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7705         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7706         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7707         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7708         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7709         consequences remains an open challenge."
7710 }
7711
7712 @article { verdier70,
7713     author = PHVerdier,
7714     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7715     collaboration = "",
7716     year = 1970,
7717     journal = JCP,
7718     volume = 52,
7719     number = 11,
7720     pages = "5512--5517",
7721     publisher = AIP,
7722     doi = "10.1063/1.1672818",
7723     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7724 }
7725
7726 @article { walther07,
7727     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7728         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7729     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7730         with force spectroscopy",
7731     year = 2007,
7732     journal = PNAS,
7733     volume = 104,
7734     number = 19,
7735     pages = "7916--7921",
7736     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7737     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7738     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7739     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7740         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7741         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7742         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7743         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7744         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7745         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7746         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7747         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7748         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7749         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7750         the different driving forces in protein folding."
7751 }
7752
7753 @mastersthesis{ lee05,
7754   author = SLee,
7755   title = {Chemical Functionalization of AFM Cantilevers},
7756   school = MIT,
7757   year = 2005,
7758   month = sep,
7759   url = {http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/34205},
7760   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) has been a powerful
7761     instrument that provides nanoscale imaging of surface features,
7762     mainly of rigid metal or ceramic surfaces that can be insulators
7763     as well as conductors. Since it has been demonstrated that AFM
7764     could be used in aqueous environment such as in water or various
7765     buffers from which physiological condition can be maintained, the
7766     scope of the application of this imaging technique has been
7767     expanded to soft biological materials. In addition, the main usage
7768     of AFM has been to image the material and provide the shape of
7769     surface, which has also been diversified to molecular-recognition
7770     imaging - functional force imaging through force spectroscopy and
7771     modification of AFM cantilevers. By immobilizing of certain
7772     molecules at the end of AFM cantilever, specific molecules or
7773     functionalities can be detected by the combination of intrinsic
7774     feature of AFM and chemical modification technique of AFM
7775     cantilever. The surface molecule that is complementary to the
7776     molecule at the end of AFM probe can be investigated via
7777     specificity of molecule-molecule interaction.(cont.) Thus, this
7778     AFM cantilever chemistry, or chemical functionalization of AFM
7779     cantilever for the purpose of chemomechanical surface
7780     characterization, can be considered as an infinite source of
7781     applications important to understanding biological materials and
7782     material interactions. This thesis is mainly focused on three
7783     parts: (1) AFM cantilever chemistry that introduces specific
7784     protocols in details such as adsorption method, gold chemistry,
7785     and silicon nitride cantilever modification; (2) validation of
7786     cantilever chemistry such as X-ray photoelectron spectroscopy
7787     (XPS), AFM blocking experiment, and fluorescence microscopy,
7788     through which various AFM cantilever chemistry is verified; and
7789     (3) application of cantilever chemistry, especially toward the
7790     potential of force spectroscopy and the imaging of biological
7791     material surfaces.},
7792   language = {eng},
7793   note = {Binding proteins to gold-coated cantilevers via EDC (among
7794     other things in this thesis.},
7795 }
7796
7797 @article { walton08,
7798     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7799     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7800         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7801     year = 2008,
7802     month = apr,
7803     day = 01,
7804     journal = BPJ,
7805     volume = 94,
7806     number = 7,
7807     pages = "2621--2630",
7808     issn = "1542-0086",
7809     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7810     keywords = "Biotin;Computer
7811         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7812         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7813         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7814     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7815         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7816         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7817         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7818         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7819         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7820         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7821         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7822         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7823         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7824         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7825         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7826         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7827         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7828         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7829         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7830         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7831         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7832         initial atomic positions among energetically and structurally
7833         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7834         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7835         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7836         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7837         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7838         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7839         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7840         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7841     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7842 }
7843
7844 @article { walton86,
7845     author = AJWalton,
7846     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7847         resolution limit",
7848     year = 1986,
7849     journal = EJP,
7850     volume = 7,
7851     number = 1,
7852     pages = "62--63",
7853     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7854 }
7855
7856 @article { watanabe05,
7857     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7858     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7859         processes: a review",
7860     year = 2005,
7861     journal = JP:CM,
7862     volume = 17,
7863     number = 19,
7864     pages = "R607--R636",
7865     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7866     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7867     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7868     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7869         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7870         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7871         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7872         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7873         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7874         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7875         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7876         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7877         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7878         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7879         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7880         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7881         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7882         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7883         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7884         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7885         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7886         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7887         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7888         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7889         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7890         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7891         (Rouse and reptation mechanisms).",
7892     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7893 }
7894
7895 @article { wiita06,
7896     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7897     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7898         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7899     year = 2006,
7900     journal = PNAS,
7901     volume = 103,
7902     number = 19,
7903     pages = "7222--7227",
7904     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7905     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7906     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7907     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7908         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7909         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7910         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7911         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7912         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7913         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7914         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7915         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7916         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7917         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7918         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7919         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7920         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7921         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7922         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7923         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7924         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7925         bond lengthening will be force-dependent."
7926 }
7927
7928 @article { wilcox05,
7929     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7930         AMatouschek,
7931     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7932     year = 2005,
7933     journal = PNAS,
7934     volume = 102,
7935     number = 43,
7936     pages = "15435--15440",
7937     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7938     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7939     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7940     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7941         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7942         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7943         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7944         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7945         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7946         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7947         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7948         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7949         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7950         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7951         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7952         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7953         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7954         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7955         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7956         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7957         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7958         as by the properties of the targeting sequence."
7959 }
7960
7961 @article { wolfsberg01,
7962     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7963     title = "Guide to the draft human genome.",
7964     year = 2001,
7965     month = feb,
7966     day = 15,
7967     journal = NAT,
7968     volume = 409,
7969     number = 6822,
7970     pages = "824--826",
7971     issn = "0028-0836",
7972     doi = "10.1038/35057000",
7973     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7974     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7975     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7976         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7977         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7978     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7979         function and evolution of the human genome. These include examining the
7980         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7981         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7982         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7983         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7984         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7985         to weave together these disparate types of data to produce the
7986         information infrastructure needed to support the next generation of
7987         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7988         sources of information about the human genome and how modern
7989         information technology, in particular the internet, allows us to link
7990         them together."
7991 }
7992
7993 @article { wu04,
7994     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7995     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7996         least squares method",
7997     year = 2004,
7998     month = oct,
7999     day = 25,
8000     journal = AMC,
8001     volume = 158,
8002     number = 1,
8003     pages = "133--147",
8004     issn = "0096-3003",
8005     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
8006     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
8007     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
8008         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
8009     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
8010         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
8011         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
8012         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
8013         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
8014         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
8015         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
8016         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
8017         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
8018         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
8019         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
8020         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
8021 }
8022
8023 @article { yang00,
8024     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
8025         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
8026         and "# CBustamante,
8027     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
8028         lysozyme",
8029     year = 2000,
8030     journal = PNAS,
8031     volume = 97,
8032     number = 1,
8033     pages = "139--144",
8034     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
8035     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
8036     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
8037 }
8038
8039 @article { yang06,
8040     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
8041     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
8042         the atomic force microscope",
8043     collaboration = "",
8044     year = 2006,
8045     journal = RSI,
8046     volume = 77,
8047     number = 6,
8048     pages = 063701,
8049     numpages = 5,
8050     publisher = AIP,
8051     eid = 063701,
8052     doi = "10.1063/1.2204580",
8053     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
8054     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
8055         heat sinks",
8056     note = "Introduces our temperature control system",
8057     project = "Energy Landscape Roughness"
8058 }
8059
8060 @article { yu06,
8061     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
8062     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
8063     year = 2006,
8064     journal = PNAS,
8065     volume = 103,
8066     number = 46,
8067     pages = "17331--17336",
8068     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
8069     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
8070     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
8071     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
8072         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
8073         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
8074         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
8075         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
8076         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
8077         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
8078         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
8079         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
8080         integrations, because telomeres in different cells are elongated
8081         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
8082         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
8083         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
8084         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
8085         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
8086         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
8087         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
8088         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
8089         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
8090         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
8091         species."
8092 }
8093
8094 @article { zhao06,
8095     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
8096         NScherer #" and "# WHoff,
8097     title = "Single-molecule detection of structural changes during
8098         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
8099     year = 2006,
8100     journal = PNAS,
8101     volume = 103,
8102     number = 31,
8103     pages = "11561--11566",
8104     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
8105     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
8106     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
8107     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
8108         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
8109         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
8110         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
8111         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
8112         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
8113         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
8114         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
8115         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
8116         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
8117         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
8118         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
8119         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
8120         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
8121         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
8122         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
8123         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
8124         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
8125         addition, the results have profound implications for the molecular
8126         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
8127         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
8128 }
8129
8130 @article { zhuang06,
8131     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
8132     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
8133         folding investigation",
8134     year = 2006,
8135     journal = PNAS,
8136     volume = 103,
8137     number = 50,
8138     pages = "18934--18938",
8139     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8140     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8141     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8142     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8143         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8144         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8145         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8146         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8147         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8148         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8149         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8150         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8151         structures indistinguishable by NMR."
8152 }
8153
8154 @article { zinober02,
8155     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8156         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8157     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8158         and the supramolecular scaffold",
8159     year = 2002,
8160     month = dec,
8161     journal = PS,
8162     volume = 11,
8163     number = 12,
8164     pages = "2759--2765",
8165     issn = "0961-8368",
8166     doi = "10.1110/ps.0224602",
8167     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8168     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8169     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8170         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8171     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8172         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8173         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8174         the basis of competition between two effects, that of the changing
8175         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8176         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8177         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8178         verify these observations. The results are confirmed using an
8179         analytical model based on transition state theory. The model and
8180         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8181         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8182         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8183         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8184         proteins have important consequences for our understanding of natural
8185         proteins that have evolved to withstand force.",
8186     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8187         unfolding force.",
8188     project = "sawtooth simulation"
8189 }
8190
8191 @article { zwanzig92,
8192     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8193     title = "Levinthal's paradox.",
8194     year = 1992,
8195     month = jan,
8196     day = 01,
8197     journal = PNAS,
8198     volume = 89,
8199     number = 1,
8200     pages = "20--22",
8201     issn = "0027-8424",
8202     eprint =
8203         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8204         df",
8205     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8206     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8207     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8208         a protein by a random search among all possible configurations can take
8209         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8210         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8211         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8212         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8213         to a biologically significant size."
8214 }
8215
8216 @article { hong10,
8217   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8218                  #" and "# GYang,
8219   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8220                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8221                  probes.",
8222   journal =      BIOSENSE,
8223   year =         2010,
8224   month =        oct,
8225   day =          15,
8226   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8227                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8228                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8229                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8230                  130024, PR China.",
8231   volume =       26,
8232   number =       2,
8233   pages =        "918--922",
8234   keywords =     "Biosensing Techniques",
8235   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8236   keywords =     "Equipment Design",
8237   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8238   keywords =     "Immunoassay",
8239   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8240   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8241   keywords =     "Zinc Oxide",
8242   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8243                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8244                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8245                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8246                  rapidly be separated and purified with a commercial
8247                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8248                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8249                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8250                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8251                  High specificity and selectivity of the assay were
8252                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8253                  and the boundary layer effects had a great influence on
8254                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8255                  probes using an external magnetic field can enhance the
8256                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8257                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8258                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8259                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8260                  semiconductor shows significant value for potential
8261                  applications in biomedicine, food safety, and
8262                  environmental defence.",
8263   ISSN =         "1873-4235",
8264   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8265   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8266   language =     "eng",
8267 }
8268
8269 @article { zhao10,
8270   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8271                  HFJi #" and "# JXi,
8272   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8273                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8274   journal =      BIOTECH,
8275   year =         2010,
8276   month =        sep,
8277   day =          01,
8278   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8279                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8280   volume =       107,
8281   number =       1,
8282   pages =        "190--194",
8283   keywords =     "Cellulose",
8284   keywords =     "Computer Systems",
8285   keywords =     "Equipment Design",
8286   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8287   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8288   keywords =     "Molecular Conformation",
8289   keywords =     "Nanotechnology",
8290   keywords =     "Transducers",
8291   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8292                  researchers from achieving the molecular-level
8293                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8294                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8295                  the crystal structure on the surface region of
8296                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8297                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8298                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8299                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8300                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8301                  analyze and understand these steps is instrumental in
8302                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8303                  cellulase. In this communication, we report an
8304                  innovative application of the microcantilever technique
8305                  for a real-time assessment of the morphological change
8306                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8307                  This sensitive nanomechanical approach to define
8308                  changes in surface structure of cellulose has the
8309                  potential to permit a real-time assessment of the
8310                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8311                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8312                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8313                  hydrolysis of cellulose.",
8314   ISSN =         "1097-0290",
8315   doi =          "10.1002/bit.22754",
8316   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8317   language =     "eng",
8318 }
8319
8320 @article { liu10,
8321   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8322   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8323                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8324                  force microscope.",
8325   journal =      RSI,
8326   year =         2010,
8327   month =        jun,
8328   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8329                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8330   volume =       81,
8331   number =       6,
8332   pages =        "063703",
8333   keywords =     "Algorithms",
8334   keywords =     "Artifacts",
8335   keywords =     "Macromolecular Substances",
8336   keywords =     "Mechanical Processes",
8337   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8338   keywords =     "Models, Theoretical",
8339   keywords =     "Motion",
8340   keywords =     "Protein Folding",
8341   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8342   keywords =     "Viscosity",
8343   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8344                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8345                  manipulation experiments using the atomic force
8346                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8347                  force in these experiments because of its motion
8348                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8349                  superimposes onto the force generated by the
8350                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8351                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8352                  the motions of the cantilever and the liquid in
8353                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8354                  a novel model to treat the viscous drag on the
8355                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8356                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8357                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8358                  force was measured under both conditions and the
8359                  results were used to correct the viscous drag induced
8360                  errors from the experimental data. The method will be
8361                  useful for many other cantilever based techniques,
8362                  especially when high viscosity and high cantilever
8363                  speed are involved.",
8364   ISSN =         "1089-7623",
8365   doi =          "10.1063/1.3436646",
8366   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8367   language =     "eng",
8368 }
8369
8370 @phdthesis { roman12,
8371   author = MRoman,
8372   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8373     forces of proteins",
8374   school = Drexel,
8375   year = 2012,
8376   month = may,
8377   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8378   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8379   keywords = "Physics",
8380   keywords = "Biophysics",
8381   keywords = "Protein folding",
8382   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8383     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8384     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8385     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8386     much is already known about molecular crowding, it is not well
8387     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8388     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8389     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8390     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8391     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8392     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8393     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8394     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8395     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8396     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8397     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8398     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8399     increased when a high concentration of crowder molecules were
8400     added to the buffer solution and that the maximum force required
8401     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8402     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8403     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8404     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8405     also affected. These effects were most notable when the size of
8406     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8407     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8408     change when crowders were added to the solution. The effect of
8409     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8410     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8411     which was completely convincing at describing the results. It can
8412     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8413     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8414     experimental data.",
8415   language = "eng",
8416 }
8417
8418 @article { measey09,
8419   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8420                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8421   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8422                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8423                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8424   journal =      JACS,
8425   year =         2009,
8426   month =        dec,
8427   day =          30,
8428   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8429                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8430                  USA.",
8431   volume =       131,
8432   number =       51,
8433   pages =        "18218--18219",
8434   keywords =     "Amyloid",
8435   keywords =     "Circular Dichroism",
8436   keywords =     "Dimerization",
8437   keywords =     "Oligopeptides",
8438   keywords =     "Peptides",
8439   keywords =     "Protein Conformation",
8440   keywords =     "Tyrosine",
8441   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8442                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8443                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8444                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8445                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8446                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8447                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8448                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8449                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8450                  fibril solution shows CD in the region associated with
8451                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8452                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8453                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8454                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8455                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8456                  peptide. It is speculated that interactions between the
8457                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8458                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8459                  interactions) are responsible for the stabilization of
8460                  the resulting fibrils. These results offer
8461                  considerations and insight regarding the de novo design
8462                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8463                  biotechnological applications and highlight the
8464                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8465                  formation.",
8466   ISSN =         "1520-5126",
8467   doi =          "10.1021/ja908324m",
8468   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8469   language =     "eng",
8470 }
8471
8472 @article { shan09,
8473   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8474                  #" and "# GYang,
8475   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8476                  Raman scattering for protein detection.",
8477   journal =      JPC:B,
8478   year =         2009,
8479   month =        feb,
8480   day =          05,
8481   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8482                  Materials Research, Northeast Normal University,
8483                  Changchun 130024, P. R. China.",
8484   volume =       113,
8485   number =       5,
8486   pages =        "1468--1472",
8487   keywords =     "Animals",
8488   keywords =     "Gold",
8489   keywords =     "Humans",
8490   keywords =     "Immunoglobulin G",
8491   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8492   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8493   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8494   keywords =     "Zinc Oxide",
8495   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8496                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8497                  A probe for the target protein was constructed by
8498                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8499                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8500                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8501                  first antibody, which could be specifically recognized
8502                  by target protein, was attached to a solid silicon
8503                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8504                  recognize and bind to the complex of the target protein
8505                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8506                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8507                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8508   ISSN =         "1520-6106",
8509   doi =          "10.1021/jp8046032",
8510   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8511   language =     "eng",
8512 }
8513
8514 @article { yuan08,
8515   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8516                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8517                  GYang,
8518   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8519                  mechanical stability of protein molecules.",
8520   journal =      PS,
8521   year =         2008,
8522   month =        dec,
8523   day =          09,
8524   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8525                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8526   volume =       17,
8527   number =       12,
8528   pages =        "2156--2166",
8529   keywords =     "Circular Dichroism",
8530   keywords =     "Dextrans",
8531   keywords =     "Kinetics",
8532   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8533   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8534   keywords =     "Protein Folding",
8535   keywords =     "Protein Stability",
8536   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8537   keywords =     "Thermodynamics",
8538   keywords =     "Ubiquitin",
8539   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8540                  cellular environments, can significantly affect the
8541                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8542                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8543                  (AFM) was used to investigate the effects of
8544                  macromolecular crowding on the forces required to
8545                  unfold individual protein molecules. It was found that
8546                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8547                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8548                  molecules. The average unfolding force increased from
8549                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8550                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8551                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8552                  effects of macromolecular crowding on the native and
8553                  transition states of the protein molecule by applying
8554                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8555                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8556                  force. The experimental results and interpretation
8557                  presented could have wide implications for the many
8558                  proteins that experience mechanical stresses and
8559                  perform mechanical functions in the crowded environment
8560                  of the cell.",
8561   ISSN =         "1469-896X",
8562   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8563   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8564   language =     "eng",
8565 }
8566
8567 @article { liu08,
8568   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8569                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8570   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8571                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8572                  scattering.",
8573   journal =      JPC:B,
8574   year =         2008,
8575   month =        may,
8576   day =          22,
8577   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8578                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8579                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8580                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8581   volume =       112,
8582   number =       20,
8583   pages =        "6484--6489",
8584   keywords =     "Base Sequence",
8585   keywords =     "DNA",
8586   keywords =     "Gold",
8587   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8588   keywords =     "Nanocomposites",
8589   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8590   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8591   keywords =     "Zinc Oxide",
8592   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8593                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8594                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8595                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8596                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8597                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8598                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8599                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8600                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8601                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8602                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8603                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8604                  detection limit is at least 1 fM.",
8605   ISSN =         "1520-6106",
8606   doi =          "10.1021/jp710399d",
8607   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8608   language =     "eng",
8609 }
8610
8611 @article { guo08,
8612   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8613                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8614                  QLu #" and "# YWei,
8615   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8616                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8617   journal =      CHEM,
8618   year =         2008,
8619   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8620                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8621   volume =       14,
8622   number =       9,
8623   pages =        "2909--2917",
8624   keywords =     "Aniline Compounds",
8625   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8626   keywords =     "Electrochemistry",
8627   keywords =     "Hydrolysis",
8628   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8629   keywords =     "Molecular Structure",
8630   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8631   keywords =     "Particle Size",
8632   keywords =     "Porosity",
8633   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8634   keywords =     "Surface Properties",
8635   keywords =     "Thermogravimetry",
8636   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8637   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8638                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8639                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8640                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8641                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8642                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8643                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8644                  source in the co-condensation with tetraethyl
8645                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8646                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8647                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8648                  the structure-directing template and acetone as the
8649                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8650                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8651                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8652                  The resultant mesoporous organosilica were
8653                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8654                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8655                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8656                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8657                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8658                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8659                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8660                  with increasing loading of organic bridges, the
8661                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8662                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8663                  electroactivities for samples with higher concentration
8664                  of the incorporated TSU units.",
8665   ISSN =         "0947-6539",
8666   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8667   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8668   language =     "eng",
8669 }
8670
8671 @article { li07,
8672   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8673   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8674                  vapor deposition.",
8675   journal =      LANG,
8676   year =         2007,
8677   month =        jul,
8678   day =          31,
8679   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8680                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8681                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8682   volume =       23,
8683   number =       16,
8684   pages =        "8522--8525",
8685   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8686   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8687   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8688   keywords =     "Polymers",
8689   keywords =     "Surface Properties",
8690   keywords =     "Volatilization",
8691   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8692                  to study the chain folding behavior of polymer single
8693                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8694                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8695                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8696                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8697                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8698                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8699                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8700                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8701                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8702                  force microscopy were used to study the nanoscale
8703                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8704                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8705                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8706                  that this unique method offers a facile means to
8707                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8708   ISSN =         "0743-7463",
8709   doi =          "10.1021/la700480z",
8710   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8711   language =     "eng",
8712 }
8713
8714 @article { su06,
8715   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8716   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8717                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8718                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8719   journal =      FEBS,
8720   year =         2006,
8721   month =        jul,
8722   day =          24,
8723   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8724                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8725   volume =       580,
8726   number =       17,
8727   pages =        "4136--4142",
8728   keywords =     "Acetylcysteine",
8729   keywords =     "Animals",
8730   keywords =     "DNA Damage",
8731   keywords =     "Humans",
8732   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8733   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8734   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8735   keywords =     "Plasmids",
8736   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8737                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8738                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8739                  Those radicals are known to induce various lesions in
8740                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8741                  These lesions have been implicated in a variety of
8742                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8743                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8744                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8745                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8746                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8747                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8748                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8749                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8750                  radicals, indicating the development of double-strand
8751                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8752                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8753                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8754                  conditions of the experiments, NAC was found to
8755                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8756   ISSN =         "0014-5793",
8757   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8758   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8759   language =     "eng",
8760 }
8761
8762 @article { lli06,
8763   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8764                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8765                  JSpanier #" and "# CYLi,
8766   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8767                  using physical vapor deposition.",
8768   journal =      NANO,
8769   year =         2006,
8770   month =        may,
8771   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8772                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8773                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8774   volume =       6,
8775   number =       5,
8776   pages =        "1007--1012",
8777   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8778   keywords =     "Nanotechnology",
8779   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8780   keywords =     "Polyethylenes",
8781   keywords =     "Volatilization",
8782   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8783                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8784                  scientific and technological points of view. In this
8785                  letter, we report using a facile physical vapor
8786                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8787                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8788                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8789                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8790                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8791                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8792                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8793                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8794                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8795                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8796                  thin layer of PE, was captured successfully by
8797                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8798                  substrate, and was observed using high-resolution
8799                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8800                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8801                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8802                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8803                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8804                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8805                  nanodevice applications.",
8806   ISSN =         "1530-6984",
8807   doi =          "10.1021/nl060276q",
8808   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8809   language =     "eng",
8810 }
8811
8812 @article{ kuhn05,
8813   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8814   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8815     single-molecule force spectroscopy data.},
8816   year = 2005,
8817   month = may,
8818   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8819              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8820   journal = JMicro,
8821   volume = 218,
8822   number = 2,
8823   pages = {125--132},
8824   ISSN = {0022-2720},
8825   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8826   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8827   language = {eng},
8828   keywords = {Algorithms},
8829   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8830   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8831   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8832   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8833   keywords = {Protein Folding},
8834   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8835   keywords = {Software},
8836   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8837     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8838     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8839     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8840     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8841     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8842     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8843     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8844     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8845     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8846     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8847     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8848     software and algorithms to analyse large numbers of force
8849     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8850     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8851     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8852     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8853     our software by analysing force spectra that were recorded by
8854     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8855     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8856     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8857     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8858     software is based on the programming language C++, the GNU
8859     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8860     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8861   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8862 }
8863
8864 @article{ janovjak05,
8865   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8866   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8867     force measurements.},
8868   year = 2005,
8869   month = feb,
8870   day = 15,
8871   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8872              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8873   journal = EBJ,
8874   volume = 34,
8875   number = 1,
8876   pages = {91--96},
8877   issn = {0175-7571},
8878   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8879   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8880   language = {eng},
8881   keywords = {Algorithms},
8882   keywords = {Computer Simulation},
8883   keywords = {Elasticity},
8884   keywords = {Microfluidics},
8885   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8886   keywords = {Models, Chemical},
8887   keywords = {Models, Molecular},
8888   keywords = {Physical Stimulation},
8889   keywords = {Protein Binding},
8890   keywords = {Proteins},
8891   keywords = {Stress, Mechanical},
8892   keywords = {Viscosity},
8893   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8894     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8895     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8896     the dynamic strength of the system is probed at different force
8897     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8898     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8899     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8900     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8901     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8902     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8903     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8904     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8905     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8906     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8907     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8908     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8909     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8910     pulling speed.},
8911 }
8912
8913 @article{ sandal08,
8914   author = MSandal #" and "# FValle #" and "# ITessari #" and "#
8915     SMammi #" and "# EBergantino #" and "# FMusiani #" and "#
8916     MBrucale #" and "# LBubacco #" and "# BSamori,
8917   title = {Conformational Equilibria in Monomeric $\alpha$-Synuclein
8918     at the Single-Molecule Level},
8919   year = 2008,
8920   month = jan,
8921   address = {Department of Biochemistry G. Moruzzi,
8922              University of Bologna, Bologna, Italy.},
8923   journal = PLOS:BIO,
8924   volume = 6,
8925   number = 1,
8926   pages = {e6},
8927   issn = {1545-7885},
8928   doi = {10.1371/journal.pbio.0060006},
8929   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18198943},
8930   language = {eng},
8931   keywords = {Buffers},
8932   keywords = {Circular Dichroism},
8933   keywords = {Copper},
8934   keywords = {Entropy},
8935   keywords = {Models, Molecular},
8936   keywords = {Molecular Sequence Data},
8937   keywords = {Mutation},
8938   keywords = {Protein Structure, Secondary},
8939   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
8940   keywords = {alpha-Synuclein},
8941   abstract = {Human $\alpha$-Synuclein ($\alpha$Syn) is a natively
8942     unfolded protein whose aggregation into amyloid fibrils is
8943     involved in the pathology of Parkinson disease.  A full
8944     comprehension of the structure and dynamics of early intermediates
8945     leading to the aggregated states is an unsolved problem of
8946     essential importance to researchers attempting to decipher the
8947     molecular mechanisms of $\alpha$Syn aggregation and formation of
8948     fibrils.  Traditional bulk techniques used so far to solve this
8949     problem point to a direct correlation between $\alpha$Syn's unique
8950     conformational properties and its propensity to aggregate, but
8951     these techniques can only provide ensemble-averaged information
8952     for monomers and oligomers alike.  They therefore cannot
8953     characterize the full complexity of the conformational equilibria
8954     that trigger the aggregation process.  We applied atomic force
8955     microscopy-based single-molecule mechanical unfolding methodology
8956     to study the conformational equilibrium of human wild-type and
8957     mutant $\alpha$Syn.  The conformational heterogeneity of monomeric
8958     $\alpha$Syn was characterized at the single-molecule level.  Three
8959     main classes of conformations, including disordered and
8960     ``$\beta$-like'' structures, were directly observed and quantified
8961     without any interference from oligomeric soluble forms.  The
8962     relative abundance of the ``$\beta$-like'' structures
8963     significantly increased in different conditions promoting the
8964     aggregation of $\alpha$Syn: the presence of \Cu, the pathogenic
8965     A30P mutation, and high ionic strength.  This methodology can
8966     explore the full conformational space of a protein at the
8967     single-molecule level, detecting even poorly populated conformers
8968     and measuring their distribution in a variety of biologically
8969     important conditions.  To the best of our knowledge, we present
8970     for the first time evidence of a conformational equilibrium that
8971     controls the population of a specific class of monomeric
8972     $\alpha$Syn conformers, positively correlated with conditions
8973     known to promote the formation of aggregates.  A new tool is thus
8974     made available to test directly the influence of mutations and
8975     pharmacological strategies on the conformational equilibrium of
8976     monomeric $\alpha$Syn.},
8977 }
8978
8979 @article{ sandal09,
8980   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8981     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8982   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8983   journal = BIOINFO,
8984   year = 2009,
8985   month = jun,
8986   day = 01,
8987   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8988              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8989   volume = 25,
8990   number = 11,
8991   pages = "1428--1430",
8992   keywords = "Algorithms",
8993   keywords = "Computational Biology",
8994   keywords = "Internet",
8995   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8996   keywords = "Proteome",
8997   keywords = "Proteomics",
8998   keywords = "Software",
8999   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
9000     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
9001     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
9002     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
9003     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
9004     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
9005     analysis. Specific features and support for file formats are coded
9006     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
9007     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
9008     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
9009     Software and documentation are available at
9010     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
9011     the GNU Lesser General Public License.",
9012   ISSN = "1367-4811",
9013   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
9014   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
9015   language = "eng",
9016 }
9017
9018 @article{ materassi09,
9019   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
9020     GZuccheri #" and "# BSamori,
9021   title = {An open source/real-time atomic force microscope
9022     architecture to perform customizable force spectroscopy
9023     experiments},
9024   year = 2009,
9025   month = aug,
9026   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
9027              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
9028              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
9029   journal = RSI,
9030   volume = 80,
9031   number = 8,
9032   pages = 084301,
9033   issn = "1089-7623",
9034   doi = "10.1063/1.3194046",
9035   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
9036   language = "eng",
9037   keywords = {Algorithms},
9038   keywords = {Animals},
9039   keywords = {Calibration},
9040   keywords = {Gold},
9041   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9042   keywords = {Muscle Proteins},
9043   keywords = {Myocardium},
9044   keywords = {Optics and Photonics},
9045   keywords = {Ownership},
9046   keywords = {Protein Kinases},
9047   keywords = {Software},
9048   keywords = {Spectrum Analysis},
9049   keywords = {Time Factors},
9050   abstract = {We describe the realization of an atomic force
9051     microscope architecture designed to perform customizable
9052     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
9053     contributions are given by the software implementation platform
9054     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
9055     point of view, by the implementation of hard real-time control
9056     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
9057     estimate the optical lever constant are described as well. The
9058     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
9059     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
9060     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
9061     particular, we show how such a system has been employed to obtain
9062     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
9063     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
9064     already studied using the same methodologies are provided in order
9065     to show the reliability of the measure system.},
9066   note = {Although this paper claims to present an open source
9067     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
9068     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
9069 }
9070
9071 @article{ aioanei11,
9072   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
9073   title = {Open source platform for the execution and analysis of
9074     mechanical refolding experiments.},
9075   year = 2011,
9076   month = feb,
9077   day = 1,
9078   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
9079              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
9080              aioaneid@gmail.com},
9081   journal = BIOINFO,
9082   volume = 27,
9083   number = 3,
9084   pages = {423--425},
9085   issn = {1367-4811},
9086   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
9087   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
9088   language = {eng},
9089   keywords = {Computational Biology},
9090   keywords = {Kinetics},
9091   keywords = {Protein Denaturation},
9092   keywords = {Protein Refolding},
9093   keywords = {Software},
9094   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
9095     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
9096     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
9097     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
9098     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
9099     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
9100     because mechanical protein refolding studies are more technically
9101     challenging.},
9102   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
9103     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
9104     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
9105     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
9106     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
9107     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
9108     Selenium does for web browsers). See the
9109     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
9110     support for automatic velocity clamp analysis.},
9111 }
9112
9113 @article{ benedetti11,
9114   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
9115     SKSekatskii #" and "# GDietler,
9116   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
9117     multimodular proteins: theory and experiments.},
9118   year = 2011,
9119   month = sep,
9120   day = 21,
9121   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
9122              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
9123              Lausanne, Switzerland.},
9124   journal = BPJ,
9125   volume = 101,
9126   number = 6,
9127   pages = {1504--1512},
9128   issn = {1542-0086},
9129   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
9130   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
9131   language = {eng},
9132   keywords = {Kinetics},
9133   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
9134   keywords = {Models, Molecular},
9135   keywords = {Monte Carlo Method},
9136   keywords = {Protein Unfolding},
9137   keywords = {Stochastic Processes},
9138   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
9139     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
9140     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
9141     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
9142     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
9143     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
9144     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
9145     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
9146     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
9147     unfolding. It is tested and validated in both
9148     theoretical/computational contexts (based on stochastic
9149     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
9150     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
9151     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
9152     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
9153     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
9154     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
9155     be aptly circumvented by the proposed approach.},
9156 }
9157
9158 @phdthesis{ benedetti12,
9159   author = FBenedetti,
9160   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
9161     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
9162   year = 2012,
9163   address = {Lausanne},
9164   affiliation = {EPFL},
9165   doctoral = {EDPY},
9166   pagecount = {153},
9167   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
9168   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
9169   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
9170   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
9171     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
9172     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
9173     for force spectroscopy},
9174   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
9175     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
9176     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
9177     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
9178     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
9179     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
9180     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
9181     extension curve in separate groups and then analyze these groups
9182     considering their position in the force curves. In fact in a
9183     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
9184     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
9185     effect yields to a linear dependence of the most probable
9186     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
9187     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
9188     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
9189     topic we continue with non kinetic methods that, using the
9190     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
9191     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
9192     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
9193     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
9194     to be introduced to understand the various simulations done. In
9195     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
9196     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
9197     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
9198     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
9199     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
9200     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
9201     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9202     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9203     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9204     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9205     model where a more explicit form of the potential is
9206     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9207     potential on the applied force at the minimum and at the
9208     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9209     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9210     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9211     (that are the second local derivative of the interacting energy
9212     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9213     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9214     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9215     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9216     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9217     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9218     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9219     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9220     length of the protein. However, length that could be associated
9221     with dimers and trymers are also present in this
9222     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9223     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9224     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9225     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9226     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9227     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9228     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9229     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9230     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9231     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9232     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9233     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9234     handles, we are able to extract the information of the interaction
9235     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9236     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9237     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9238     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9239     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9240     the most used, however the autocorrelation should give
9241     approximately the same information. The parameters obtained are
9242     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9243     are needed to interpret the results. The results of these two
9244     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9245     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9246     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9247     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9248     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9249     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9250     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9251     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9252     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9253     information that, using the standard technique would be difficult
9254     (or even impossible) to obtain.},
9255 }
9256
9257 @article{ kempe85,
9258   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9259     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9260     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9261   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9262     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9263   journal = GENE,
9264   year = 1985,
9265   volume = 39,
9266   number = "2-3",
9267   pages = "239--245",
9268   keywords = "Cloning, Molecular",
9269   keywords = "Cyanogen Bromide",
9270   keywords = "DNA, Recombinant",
9271   keywords = "Escherichia coli",
9272   keywords = "Gene Expression Regulation",
9273   keywords = "Genetic Vectors",
9274   keywords = "Humans",
9275   keywords = "Molecular Weight",
9276   keywords = "Peptide Fragments",
9277   keywords = "Plasmids",
9278   keywords = "Substance P",
9279   keywords = "beta-Galactosidase",
9280   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9281     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9282     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9283     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9284     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9285     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9286     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9287     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9288     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9289     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9290     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9291     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9292     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9293     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9294     and chemical methods.",
9295   ISSN = "0378-1119",
9296   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9297   language = "eng",
9298 }
9299
9300 @article{ honda08,
9301   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9302   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9303     and thiophene on gold surface",
9304   journal = JP:CON,
9305   volume = 100,
9306   number = 5,
9307   pages = "052071",
9308   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9309   year = 2008,
9310   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9311     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9312     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9313     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9314     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9315     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9316     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9317     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9318     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9319     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9320     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9321     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9322     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9323     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9324     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9325     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9326     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9327     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9328     substrate.",
9329 }
9330
9331 @article{ ulman96,
9332   author = AUlman,
9333   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9334   journal = CHEMREV,
9335   year = 1996,
9336   month = jun,
9337   day = 20,
9338   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9339     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9340     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9341     New York 11201.",
9342   volume = 96,
9343   number = 4,
9344   pages = "1533--1554",
9345   ISSN = "1520-6890",
9346   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9347   language = "eng",
9348 }
9349
9350 @article{ hager02,
9351   author = GHager #" and "# ABrolo,
9352   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9353     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9354     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9355     electrode",
9356   journal = JEChem,
9357   volume = "550--551",
9358   number = 0,
9359   pages = "291--301",
9360   year = 2003,
9361   issn = "1572-6657",
9362   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9363   url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9364   keywords = "Thiol",
9365   keywords = "Disulfide",
9366   keywords = "Thiol adsorption",
9367   keywords = "Self-assembled monolayers",
9368   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9369   keywords = "Cysteine",
9370   keywords = "Cystine",
9371   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9372     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9373     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9374     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9375     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9376     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9377     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9378     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9379     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9380     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9381     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9382     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9383     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9384     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9385     employed to determine the surface coverage of the different
9386     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9387     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9388     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9389     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9390     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9391     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9392     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9393     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9394     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9395     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9396     equivalents) for L and D--L cystine.",
9397 }
9398
9399 @phdthesis{ ma10,
9400   author = LMa,
9401   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9402   school = UTMB,
9403   year = 2010,
9404   month = aug,
9405   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9406   keywords = "ADPKD",
9407   keywords = "Polycystin-1",
9408   keywords = "Missense mutations",
9409   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9410   keywords = "Osmolyte",
9411   keywords = "Mechanosensor",
9412   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9413     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9414     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9415     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9416     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9417     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9418     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9419     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9420     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9421     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9422     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9423     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9424     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9425     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9426     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9427     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9428     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9429     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9430     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9431     domains. Several missense mutations were found to alter the
9432     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9433     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9434     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9435     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9436     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9437     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9438     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9439     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9440     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9441     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9442     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9443     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9444     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9445     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9446   language = "eng",
9447 }
9448
9449 @article{ sundberg03,
9450   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9451     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9452     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9453   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9454     function and nanotechnology applications.",
9455   journal = ABioChem,
9456   year = 2003,
9457   month = dec,
9458   day = 01,
9459   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9460     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9461   volume = 323,
9462   number = 1,
9463   pages = "127--138",
9464   keywords = "Actomyosin",
9465   keywords = "Adsorption",
9466   keywords = "Animals",
9467   keywords = "Collodion",
9468   keywords = "Kinetics",
9469   keywords = "Methods",
9470   keywords = "Movement",
9471   keywords = "Nanotechnology",
9472   keywords = "Rabbits",
9473   keywords = "Silicon",
9474   keywords = "Surface Properties",
9475   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9476   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9477     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9478     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9479     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9480     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9481     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9482     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9483     resists. We have found that surfaces derivatized with
9484     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9485     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9486     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9487     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9488     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9489     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9490     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9491     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9492     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9493     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9494     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9495     ordinary in /vitro motility assay.",
9496   ISSN = "0003-2697",
9497   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9498   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9499   language = "eng",
9500 }
9501
9502 @article{ itoh04,
9503   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9504     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9505     KKinosita,
9506   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9507   journal = NAT,
9508   year = 2004,
9509   month = jan,
9510   day = 29,
9511   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9512     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9513     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9514   volume = 427,
9515   number = 6973,
9516   pages = "465--468",
9517   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9518   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9519   keywords = "Bacillus",
9520   keywords = "Catalysis",
9521   keywords = "Glass",
9522   keywords = "Magnetics",
9523   keywords = "Microchemistry",
9524   keywords = "Microspheres",
9525   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9526   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9527   keywords = "Rotation",
9528   keywords = "Torque",
9529   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9530     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9531     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9532     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9533     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9534     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9535     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9536     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9537     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9538     biological systems. Here we present direct evidence for the
9539     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9540     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9541     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9542     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9543     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9544     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9545     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9546     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9547     reaction far from equilibrium.",
9548   ISSN = "1476-4687",
9549   doi = "10.1038/nature02212",
9550   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9551   language = "eng",
9552 }
9553
9554 @article{ sakaki05,
9555   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9556     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9557     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9558   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9559     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9560   journal = BPJ,
9561   year = 2005,
9562   month = mar,
9563   day = 30,
9564   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9565     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9566     444-8585, Japan.",
9567   volume = 88,
9568   number = 3,
9569   pages = "2047--2056",
9570   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9571   keywords = "Hydrolysis",
9572   keywords = "Kinetics",
9573   keywords = "Microchemistry",
9574   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9575   keywords = "Nanostructures",
9576   keywords = "Protein Binding",
9577   keywords = "Protein Conformation",
9578   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9579   keywords = "Rotation",
9580   keywords = "Torque",
9581   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9582     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9583     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9584     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9585     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9586     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9587     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9588     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9589     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9590     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9591     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9592     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9593     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9594     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9595     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9596     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9597     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9598     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9599     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9600     regular rotations, indicative of the appearance of another
9601     reaction scheme.",
9602   ISSN = "0006-3495",
9603   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9604   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9605   language = "eng",
9606 }
9607
9608 @article{ schmidt02,
9609   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9610   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9611   journal = NANO,
9612   volume = 2,
9613   number = 11,
9614   pages = "1229--1233",
9615   year = 2002,
9616   doi = "10.1021/nl025773v",
9617   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9618   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9619   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9620     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9621     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9622     assembly yield and lifetime of these devices through
9623     identification, measurement, and improvement of weak internal
9624     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9625     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9626     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9627     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9628     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9629     to other bonds composing the hybrid device and describe
9630     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9631     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9632     robustness are discussed.",
9633 }
9634
9635 @article{ lo01,
9636   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9637   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9638     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9639   journal = LANG,
9640   volume = 17,
9641   number = 12,
9642   pages = "3741--3748",
9643   year = 2001,
9644   doi = "10.1021/la001569g",
9645   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9646   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9647   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9648     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9649     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9650     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9651     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9652     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9653     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9654     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9655     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9656     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9657     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9658     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9659     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9660     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9661     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9662     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9663     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9664     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9665     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9666     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9667     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9668     demonstrated that unbinding forces measured by different
9669     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9670     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9671     rate.",
9672   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9673 }
9674
9675 @article{ baljon96,
9676   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9677   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9678   journal = SCI,
9679   volume = 271,
9680   number = 5248,
9681   pages = "482--484",
9682   year = 1996,
9683   month = jan,
9684   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9685   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9686   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9687   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9688     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9689     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9690     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9691     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9692     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9693     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9694     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9695     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9696     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9697     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9698 }
9699
9700 @article{ fisher99a,
9701   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9702     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9703   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9704     atomic force microscopy.",
9705   journal = JPhysio,
9706   year = 1999,
9707   month = oct,
9708   day = 01,
9709   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9710     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9711   volume = "520 Pt 1",
9712   pages = "5--14",
9713   keywords = "Animals",
9714   keywords = "Extracellular Matrix",
9715   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9716   keywords = "Humans",
9717   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9718   keywords = "Polysaccharides",
9719   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9720     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9721     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9722     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9723     properties of single biological polymers.  These properties
9724     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9725     strain, including components of the extracellular matrix
9726     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9727     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9728     feature of proteins with structural and mechanical
9729     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9730     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9731     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9732     changes that could contribute to their mechanical function. The
9733     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9734     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9735     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9736     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9737     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9738     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9739     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9740     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9741     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9742     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9743     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9744     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9745     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9746     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9747     exocytosis.",
9748   ISSN = "0022-3751",
9749   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9750   language = "eng",
9751 }
9752
9753 @article{ fisher99b,
9754   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9755     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9756   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9757   journal = "Trends in biochemical sciences",
9758   year = "1999",
9759   month = oct,
9760   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9761     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9762   volume = 24,
9763   number = 10,
9764   pages = "379--384",
9765   keywords = "Entropy",
9766   keywords = "Kinetics",
9767   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9768   keywords = "Protein Binding",
9769   keywords = "Protein Folding",
9770   keywords = "Proteins",
9771   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9772     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9773     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9774     folded domains with similar structures. Protein engineering
9775     techniques have enabled the construction and expression of
9776     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9777     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9778     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9779     and refolding of individual domains as well as the study of the
9780     determinants of mechanical stability.",
9781   ISSN = "0968-0004",
9782   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9783   language = "eng",
9784 }
9785
9786 @article{ zlatanova00,
9787   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9788   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9789     atomic force microscope.",
9790   journal = PBPMB,
9791   year = 2000,
9792   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9793     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9794     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9795   volume = 74,
9796   number = "1--2",
9797   pages = "37--61",
9798   keywords = "Biophysics",
9799   keywords = "Cell Adhesion",
9800   keywords = "DNA",
9801   keywords = "Elasticity",
9802   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9803   keywords = "Polysaccharides",
9804   keywords = "Proteins",
9805   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9806   keywords = "Viscosity",
9807   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9808     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9809     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9810     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9811     their complexes. This review focuses on force measurements
9812     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9813     to the principle of action is followed by review of the types of
9814     interactions being studied, describing the main results and
9815     discussing the biological implications.",
9816   ISSN = "0079-6107",
9817   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9818   language = "eng",
9819   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9820     approach/retract features.",
9821 }
9822
9823 @article{ viani99,
9824   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9825     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9826   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9827   journal = JAP,
9828   year = 1999,
9829   volume = 86,
9830   number = 4,
9831   pages = "2258--2262",
9832   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9833     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9834     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9835     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9836     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9837     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9838     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9839     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9840     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9841     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9842     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9843     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9844     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9845   ISSN = "0021-8979",
9846   issn_online = "1089-7550",
9847   doi = "10.1063/1.371039",
9848   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9849   language = "eng",
9850 }
9851
9852 @article{ capitanio02,
9853   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9854     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9855   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9856     interference contrast signals",
9857   journal = RSI,
9858   year = 2002,
9859   volume = 73,
9860   number = 4,
9861   pages = "1687--1696",
9862   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9863     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9864     technique was performed to establish the uses and the advantages
9865     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9866     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9867     involved in the DIC technique and the noise components in the
9868     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9869     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9870   ISSN = "0034-6748",
9871   issn_online = "1089-7623",
9872   doi = "10.1063/1.1460929",
9873   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9874   language = "eng",
9875 }
9876
9877 @article{ binnig86,
9878   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9879   title = "Atomic force microscope",
9880   journal = PRL,
9881   year = 1986,
9882   month = mar,
9883   day = 03,
9884   volume = 56,
9885   number = 9,
9886   pages = "930--933",
9887   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9888     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9889     application for this concept, we introduce a new type of
9890     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9891     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9892     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9893     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9894     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9895     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9896   ISSN = "1079-7114",
9897   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9898   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9899   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9900   language = "eng",
9901   note = "Original AFM paper.",
9902 }
9903
9904 @article{ drake89,
9905   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9906     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9907     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9908   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9909     atomic force microscope},
9910   year = 1989,
9911   month = mar,
9912   day = 24,
9913   journal = SCI,
9914   volume = 243,
9915   number = 4898,
9916   pages = {1586--1589},
9917   doi = {10.1126/science.2928794},
9918   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9919   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9920   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9921     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9922     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9923     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9924     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9925     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9926     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9927     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9928     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9929     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9930     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9931     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9932     subtle details of biological processes as they occur in real
9933     time.},
9934 }
9935
9936 @article{ radmacher92,
9937   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9938   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9939     atomic force microscope},
9940   year = 1992,
9941   month = sep,
9942   day = 25,
9943   journal = SCI,
9944   volume = 257,
9945   number = 5078,
9946   pages = {1900--1905},
9947   doi = {10.1126/science.1411505},
9948   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9949   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9950   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.},
9951 }
9952
9953 @article{ williams86,
9954   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9955   title = "Scanning thermal profiler",
9956   journal = APL,
9957   year = 1986,
9958   month = dec,
9959   day = 8,
9960   volume = 49,
9961   number = 23,
9962   pages = "1587--1589",
9963   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9964     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9965     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9966     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9967     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9968     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9969     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9970     scan. The large difference in thermal properties between air and
9971     solids makes the profiling technique essentially independent of
9972     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9973     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9974     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9975     described and the results presented.",
9976   issn = "0003-6951",
9977   issn_online = "1077-3118",
9978   doi = "10.1063/1.97288",
9979   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9980   language = "eng",
9981 }
9982
9983 @article{ meyer88,
9984   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9985   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9986   journal = APL,
9987   year = 1988,
9988   month = sep,
9989   day = 19,
9990   volume = 53,
9991   number = 12,
9992   pages = "1045--1047",
9993   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9994     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9995     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9996     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9997     performed.",
9998   issn = "0003-6951",
9999   issn_online = "1077-3118",
10000   doi = "10.1063/1.100061",
10001   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
10002   language = "eng",
10003 }
10004
10005 @book{ dijkstra70,
10006   author = EDijkstra,
10007   title = {Notes on Structured Programming},
10008   year = 1970,
10009   month = apr,
10010   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
10011   publisher = THEMath,
10012   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
10013 }
10014
10015 @article{ wirth74,
10016  author = NWirth,
10017  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
10018  journal = ACM:CSur,
10019  year = 1974,
10020  month = dec,
10021  volume = 6,
10022  number = 4,
10023  pages = {247--259},
10024  numpages = {13},
10025  issn = {0360-0300},
10026  doi = {10.1145/356635.356639},
10027  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
10028  publisher = ACM,
10029  address = {New York, NY, USA},
10030 }
10031
10032 @article{ shneiderman79,
10033   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
10034   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
10035     model and experimental results},
10036   year = 1979,
10037   journal = IJCIS,
10038   volume = 8,
10039   number = 3,
10040   pages = {219--238},
10041   issn = {0091-7036},
10042   doi = {10.1007/BF00977789},
10043   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
10044   publisher = KAPPP,
10045   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
10046     program composition; program comprehension; debugging;
10047     modification; learning; education; information processing},
10048   language = {English},
10049 }
10050
10051 @article{ hughes89,
10052   author = JHughes,
10053   title = {Why Functional Programming Matters},
10054   journal = CJ,
10055   year = 1989,
10056   volume = 32,
10057   number = 2,
10058   pages = {98--107},
10059   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
10060   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
10061   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
10062   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
10063     more important to structure it well. Well-structured software is
10064     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
10065     that can be re-used to reduce future programming
10066     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
10067     problems can be modularised. Functional languages push those
10068     limits back. In this paper we show that two features of functional
10069     languages in particular, higher-order functions and lazy
10070     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
10071     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
10072     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
10073     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
10074     modularity is the key to successful programming, functional
10075     languages are vitally important to the real world.},
10076 }
10077
10078 @article{ hilburn93,
10079  author = THilburn,
10080  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
10081  journal = ACM:SIGCSE,
10082  year = 1993,
10083  month = mar,
10084  volume = 25,
10085  number = 1,
10086  issn = {0097-8418},
10087  pages = {58--62},
10088  numpages = 5,
10089  doi = {10.1145/169073.169349},
10090  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
10091  acmid = {169349},
10092  publisher = ACM,
10093  address = {New York, NY, USA},
10094 }
10095
10096 @book{ brooks95,
10097   author = FBrooks,
10098   title = {The mythical man-month},
10099   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
10100   year = 1995,
10101   isbn = {0-201-83595-9},
10102   publisher = AW,
10103   address = {Boston, MA, USA},
10104   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
10105   note = {First published in 1975},
10106 }
10107
10108 @inproceedings{ claerbout92,
10109   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
10110   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
10111   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
10112   chapter = 161,
10113   year = 1992,
10114   pages = {601--604},
10115   doi = {10.1190/1.1822162},
10116   issn = {1052-3812},
10117   publisher = SEG,
10118   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
10119   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
10120 }
10121
10122 @incollection{ buckheit95,
10123   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
10124   title = {WaveLab and Reproducible Research},
10125   booktitle = {Wavelets and Statistics},
10126   series = {Lecture Notes in Statistics},
10127   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
10128   year = 1995,
10129   volume = 103,
10130   pages = {55--81},
10131   isbn = {978-0-387-94564-4},
10132   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10133   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
10134   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
10135   publisher = SPRINGER,
10136   language = {English},
10137 }
10138
10139 @article{ schwab00,
10140   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
10141   title = {Making scientific computations reproducible},
10142   journal = CSE,
10143   year = 2000,
10144   month = {November--December},
10145   volume = 2,
10146   number = 6,
10147   pages = {61--67},
10148   doi = {10.1109/5992.881708},
10149   ISSN = {1521-9615},
10150   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
10151     computing;research and development
10152     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
10153     scientific computations;research paper;software filing
10154     system;standardized rules;Computer
10155     interfaces;Documentation;Electronic
10156     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
10157     results;Software maintenance;Software systems;Software
10158     testing;Technological innovation},
10159   abstract = {To verify a research paper's computational results,
10160     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
10161     simple software filing system for authors that lets readers easily
10162     reproduce computational results using standardized rules and
10163     commands},
10164 }
10165
10166 @article{ wilson06a,
10167   author = GWilson,
10168   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
10169   journal = AS,
10170   year = 2006,
10171   month = {January--February},
10172 }
10173
10174 @article{ wilson06b,
10175   author = GWilson ,
10176   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
10177     Code by Making Them More Productive},
10178   journal = CSE,
10179   year = 2006,
10180   month = {November--December},
10181 }
10182
10183 @article{ vandewalle09,
10184   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
10185   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
10186   journal = IEEE:SPM,
10187   year = 2009,
10188   month = may,
10189   volume = 26,
10190   number = 3,
10191   pages = {37--47},
10192   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
10193   issn = {1053-5888},
10194   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
10195   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
10196   keywords={research and development;signal processing;high-quality
10197     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
10198     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
10199     processing;Education;Programming;Reproducibility of
10200     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
10201     algorithms;Testing;Wikipedia},
10202   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10203     in a research paper? For many of our current publications, this
10204     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10205     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10206     termination procedures, and precise parameter values are often
10207     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10208     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10209     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10210     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10211     experience, it is often even worse as even we are not always able
10212     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10213     questions from colleagues about details. Following are some
10214     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10215     X. It is very completely described, however I am confused by
10216     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10217     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10218     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10219     results as described in your paper. Which values should I use for
10220     parameters Y and Z?''},
10221 }
10222
10223 @article{ aruliah12,
10224   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# NPCHong #" and "#
10225     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10226     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10227     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10228   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10229   journal = CoRR,
10230   volume = {abs/1210.0530},
10231   year = 2012,
10232   month = nov,
10233   day = 29,
10234   numpages = 6,
10235   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10236   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10237   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10238 }
10239
10240 @article{ ziegler42,
10241   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10242   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10243   journal = TASME,
10244   year = 1942,
10245   month = nov,
10246   volume = 64,
10247   pages = {759--765},
10248   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10249   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10250 }
10251
10252 @article{ cohen53,
10253   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10254   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10255   year = 1953,
10256   journal = TASME,
10257   volume = 75,
10258   pages = {827--834},
10259 }
10260
10261 @article{ wang95,
10262   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10263   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10264     cascade control loops},
10265   year = 1995,
10266   journal = CEC,
10267   volume = 132,
10268   number = 1,
10269   pages = {15--34},
10270   publisher = GordonBreach,
10271   issn = {0098-6445},
10272   doi = {10.1080/00986449508936294},
10273   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10274   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10275   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10276     controller was developed in this present study. The integral time
10277     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10278     of the time constant and dead time of the process. Only the
10279     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10280     tunable parameter in which the stable region could be
10281     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10282     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10283     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10284     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10285     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10286     systems were obtained by the least square regression method.},
10287 }
10288
10289 @article{ astrom93,
10290   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10291   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10292   journal = CEP,
10293   year = 1993,
10294   volume = 1,
10295   number = 4,
10296   pages = {699--714},
10297   issn = "0967-0661",
10298   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10299   url = "http://dx.doi.org/10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10300   keywords = {Adaptive control},
10301   keywords = {automatic tuning},
10302   keywords = {gain scheduling},
10303   keywords = {{PID} control},
10304   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10305     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10306     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10307     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10308     process models and control designs. An overview of industrial
10309     products is also presented, which includes a fairly detailed
10310     investigation of four different adaptive single-loop
10311     controllers.},
10312 }
10313
10314 @article{ ku66,
10315   author = HHKu,
10316   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10317   year = 1966,
10318   month = oct,
10319   journal = JRNBS:C,
10320   volume = {70C},
10321   number = 4,
10322   pages = {263--273},
10323   publisher = NBS,
10324   issn = {0022-4316},
10325   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10326   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10327   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10328     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10329     sum},
10330   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10331     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10332     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10333     find. In this paper an expository review of this topic is
10334     presented, particularly in the light of current practices and
10335     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10336     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10337     discussed.},
10338 }
10339
10340 @article{ livadaru03,
10341   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10342   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10343   year = 2003,
10344   month = apr,
10345   day = 25,
10346   journal = Macromol,
10347   volume = 36,
10348   number = 10,
10349   pages = {3732--3744},
10350   doi = {10.1021/ma020751g},
10351   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10352   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10353   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10354     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10355     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10356     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10357     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10358     response is independent of the persistence length and shows a
10359     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10360     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10361     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10362     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10363     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10364     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10365     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10366     present scaling results for the force response of the elastically
10367     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10368     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10369     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10370     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10371     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10372     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10373     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10374     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10375     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10376     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10377     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10378     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10379     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10380     broad force range with a single effective persistence length.},
10381   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10382     \citet{livadaru03} have
10383     \begin{equation}
10384       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10385           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10386           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10387             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10388           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10389         \end{cases}
10390     \end{equation}
10391     but the correct formula is
10392     \begin{equation}
10393       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10394           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10395           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10396             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10397           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10398         \end{cases}
10399     \end{equation}
10400     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10401     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10402     along with the fact that even with the corrected formula there is
10403     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10404     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10405     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10406     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10407     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10408     quoted the incorrect form.},
10409 }
10410
10411 @misc{ punias,
10412   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10413   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10414     Software},
10415   year = 2005,
10416   month = oct,
10417   day = 13,
10418   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10419   address = {Berlin},
10420   url = {http://punias.voila.net/},
10421 }
10422
10423 @article{ carl08,
10424   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10425   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10426     microscope: data acquisition and processing.},
10427   year = 2008,
10428   month = nov,
10429   day = 15,
10430   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10431              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10432   journal = PA,
10433   volume = 457,
10434   number = 2,
10435   pages = {551--559},
10436   issn = {0031-6768},
10437   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10438   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10439   language = {eng},
10440   keywords = {Animals},
10441   keywords = {Biomechanics},
10442   keywords = {CHO Cells},
10443   keywords = {Cricetinae},
10444   keywords = {Cricetulus},
10445   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10446   keywords = {Elastic Modulus},
10447   keywords = {Equipment Design},
10448   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10449   keywords = {Models, Biological},
10450   keywords = {Reproducibility of Results},
10451   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10452   keywords = {Transfection},
10453   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10454     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10455     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10456     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10457     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10458     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10459     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10460     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10461     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10462     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10463     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10464     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10465     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10466     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10467     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10468     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10469     (approximately $400\U{Pa}$).},
10470   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10471     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10472 }
10473
10474 @article{ struckmeier08,
10475   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10476     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10477     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10478   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10479     screening applications},
10480   year = 2008,
10481   month = sep,
10482   day = 24,
10483   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10484              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10485              Dresden, Germany},
10486   journal = NT,
10487   volume = 19,
10488   number = 38,
10489   pages = 384020,
10490   issn = {0957-4484},
10491   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10492   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10493   language = {eng},
10494   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10495     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10496     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10497     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10498     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10499     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10500     for single molecules. In addition, most experimental and
10501     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10502     developed a fully automated single-molecule force
10503     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10504     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10505     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10506     can also be automatically performed during experiments. This,
10507     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10508     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10509   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10510 }
10511
10512 @article{ andreopoulos11,
10513   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10514   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10515     force spectroscopy data},
10516   year = 2011,
10517   month = jun,
10518   day = 06,
10519   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10520              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10521              williama@biotec.tu-dresden.de},
10522   journal = AMB,
10523   volume = 6,
10524   number = 1,
10525   pages = 16,
10526   issn = {1748-7188},
10527   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10528   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10529   language = {eng},
10530   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10531     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10532     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10533     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10534     pathways. Information on protein structure, conformation,
10535     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10536     be derived.},
10537 }
10538
10539 @book{ turnbull59,
10540   editor = HWTurnbull,
10541   author = INewton,
10542   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10543   year = 1959,
10544   publisher = RSUP,
10545   volume = 1,
10546   numpages = 445,
10547   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10548   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10549     Hooke dated February 5, 1676.},
10550 }
10551
10552 @book{ whitehead11,
10553   author = ANWhitehead,
10554   title = {An introduction to mathematics},
10555   year = 1911,
10556   publisher = WN,
10557   numpages = 274,
10558   address = {London},
10559   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10560   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10561 }
10562
10563 @article{ mlot11,
10564   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10565   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10566   year = 2011,
10567   month = may,
10568   day = 10,
10569   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10570              Systems Engineering, and Biology,
10571              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10572   journal = PNAS,
10573   volume = 108,
10574   number = 19,
10575   pages = {7669--7673},
10576   issn = {1091-6490},
10577   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10578   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10579   language = {eng},
10580   keywords = {Animals},
10581   keywords = {Ants},
10582   keywords = {Behavior, Animal},
10583   keywords = {Biophysical Phenomena},
10584   keywords = {Floods},
10585   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10586   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10587   keywords = {Models, Biological},
10588   keywords = {Social Behavior},
10589   keywords = {Surface Properties},
10590   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10591   keywords = {Video Recording},
10592   keywords = {Water},
10593   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10594     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10595     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10596     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10597     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10598     previously viewed as a static material property of plant leaves
10599     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10600     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10601     their water repellency by linking their bodies together, a process
10602     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10603     model for the rate of raft construction based on observations of
10604     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10605     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10606     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10607     upon coercion.},
10608   note = {Higher resolution pictures are available at
10609     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10610 }
10611
10612 @article{ chauhan97,
10613   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10614     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10615   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10616   year = 1997,
10617   month = jul,
10618   address = {New York State Institute for Basic Research in
10619              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10620              USA.},
10621   journal = NR,
10622   volume = 22,
10623   number = 7,
10624   pages = {805--809},
10625   issn = {0364-3190},
10626   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10627   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10628   language = {eng},
10629   keywords = {Alzheimer Disease},
10630   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10631   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10632   keywords = {Humans},
10633   keywords = {Metals},
10634   keywords = {Peptide Fragments},
10635   keywords = {Solubility},
10636   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10637     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10638     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10639     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10640     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10641     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10642     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10643     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10644     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10645     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10646     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10647     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10648     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10649     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10650     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10651     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10652     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10653     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10654     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10655     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10656     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10657     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10658     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10659     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10660   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10661     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10662 }
10663
10664 @article{ friedman05,
10665   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10666   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10667     interactions.},
10668   year = 2005,
10669   month = aug,
10670   day = 13,
10671   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10672              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10673              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10674   journal = BPJ,
10675   volume = 89,
10676   number = 2,
10677   pages = {768--781},
10678   issn = {0006-3495},
10679   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10680   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10681   language = {eng},
10682   keywords = {Amino Acids},
10683   keywords = {Binding Sites},
10684   keywords = {Chlorine},
10685   keywords = {Computer Simulation},
10686   keywords = {Ions},
10687   keywords = {Models, Chemical},
10688   keywords = {Models, Molecular},
10689   keywords = {Motion},
10690   keywords = {Protein Binding},
10691   keywords = {Protein Conformation},
10692   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10693   keywords = {Sodium},
10694   keywords = {Solutions},
10695   keywords = {Static Electricity},
10696   keywords = {Surface Properties},
10697   keywords = {Water},
10698   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10699     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10700     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10701     specific site. It was proposed that a suitable location of
10702     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10703     function.  In this study, this notion was further investigated by
10704     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10705     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10706     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10707     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10708     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10709     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10710     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10711     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10712     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10713     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10714     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10715     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10716     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10717     between various attractor sites located under the electrostatic
10718     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10719     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10720     detainment state is an energetic compromise between attractive
10721     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10722     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10723     protein's surface are discussed.},
10724 }
10725
10726 @article{ friedman11,
10727   author = RFriedman,
10728   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10729     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10730     alkali-chloride solutions.},
10731   year = 2011,
10732   month = jul,
10733   day = 28,
10734   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10735              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10736   journal = JPC:B,
10737   volume = 115,
10738   number = 29,
10739   pages = {9213--9223},
10740   issn = {1520-5207},
10741   doi = {10.1021/jp112155m},
10742   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10743   language = {eng},
10744   keywords = {Alkalies},
10745   keywords = {Amyloid},
10746   keywords = {Chlorides},
10747   keywords = {Databases, Protein},
10748   keywords = {Fungal Proteins},
10749   keywords = {HIV Protease},
10750   keywords = {Humans},
10751   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10752   keywords = {Protein Multimerization},
10753   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10754   keywords = {Proteins},
10755   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10756   keywords = {Solutions},
10757   keywords = {Solvents},
10758   keywords = {Surface Properties},
10759   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10760     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10761     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10762     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10763     and chlorides interact with the protein surface, but such
10764     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10765     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10766     used to characterize the interactions between ions and the protein
10767     surface. The results show that the ion-binding properties of
10768     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10769     ions are more often associated with aspartate residues than with
10770     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10771     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10772     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10773     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10774     should be accounted for in the planning and execution of
10775     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10776     subtle structural details are sought after.},
10777 }
10778
10779 @article{ zhang06,
10780   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10781   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10782     {H}ofmeister series.},
10783   year = 2006,
10784   month = dec,
10785   day = 10,
10786   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10787              College Station, TX 77843, USA.},
10788   journal = COCB,
10789   volume = 10,
10790   number = 6,
10791   pages = {658--663},
10792   issn = {1367-5931},
10793   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10794   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10795   language = {eng},
10796   keywords = {Acrylamides},
10797   keywords = {Biopolymers},
10798   keywords = {Solubility},
10799   keywords = {Thermodynamics},
10800   keywords = {Water},
10801   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10802     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10803     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10804     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10805     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10806     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10807     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10808     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10809     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10810     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10811     as well as interactions with water molecules in the first
10812     hydration shell of the macromolecule.},
10813   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10814     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10815     integrated understanding of the role of cations (including
10816     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10817     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10818     although such subjects are generally beyond the scope of this
10819     short review.'').},
10820 }
10821
10822 @article{ isaacs06,
10823   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10824     JPShine #" and "# BAYankner,
10825   title = {Acceleration of Amyloid $\beta$-Peptide Aggregation by
10826     Physiological Concentrations of Calcium.},
10827   year = 2006,
10828   month = sep,
10829   day = 22,
10830   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10831              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10832              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10833   journal = JBC,
10834   volume = 281,
10835   number = 38,
10836   pages = {27916--27923},
10837   issn = {0021-9258},
10838   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10839   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10840   language = {eng},
10841   keywords = {Alzheimer Disease},
10842   keywords = {Amyloid},
10843   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10844   keywords = {Animals},
10845   keywords = {Calcium},
10846   keywords = {Cells, Cultured},
10847   keywords = {Copper},
10848   keywords = {Neurons},
10849   keywords = {Rats},
10850   keywords = {Zinc},
10851   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10852     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10853     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10854     aggregation and deposition are not well understood. In this
10855     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10856     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10857     forming protofibrillar structures and markedly increased
10858     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10859     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10860     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10861     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10862     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10863     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10864     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10865     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10866     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10867     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10868     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10869     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10870     amyloid-related pathology.},
10871   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10872     is $\sim 2\U{mM}$.},
10873 }
10874
10875 @article{ itkin11,
10876   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10877     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10878   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10879     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10880     {A}lzheimer's disease.},
10881   year = 2011,
10882   month = mar,
10883   day = 28,
10884   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10885              Membranes, Center for Structural Biology and
10886              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10887              Brussels, Belgium.},
10888   journal = PLOS:ONE,
10889   volume = 6,
10890   number = 3,
10891   pages = {e18250},
10892   keywords = {Alzheimer Disease},
10893   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10894   keywords = {Blotting, Western},
10895   keywords = {Calcium},
10896   keywords = {Fluorescence},
10897   keywords = {Humans},
10898   keywords = {Ions},
10899   keywords = {Models, Biological},
10900   keywords = {Mutant Proteins},
10901   keywords = {Neurons},
10902   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10903   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10904   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10905   keywords = {Thiazoles},
10906   ISSN = {1932-6203},
10907   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10908   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10909   language = {eng},
10910   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10911     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10912     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10913     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10914     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10915     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10916     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10917     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10918     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10919     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10920     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10921     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10922     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10923     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10924     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10925     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10926     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10927     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10928     analysis, the results of which were further supported by
10929     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10930     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10931     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10932     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10933     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10934     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10935     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10936   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10937     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10938 }
10939
10940 @article{ zidar11,
10941   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10942   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10943     strengths.},
10944   year = 2011,
10945   month = mar,
10946   day = 10,
10947   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10948              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10949   journal = JPC:B,
10950   volume = 115,
10951   number = 9,
10952   pages = {2075--2081},
10953   issn = {1520-5207},
10954   doi = {10.1021/jp109025b},
10955   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10956   language = {eng},
10957   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10958   keywords = {Entropy},
10959   keywords = {Hydrogen Bonding},
10960   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10961   keywords = {Osmolar Concentration},
10962   keywords = {Protein Multimerization},
10963   keywords = {Protein Stability},
10964   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10965   keywords = {Solvents},
10966   keywords = {Vibration},
10967   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10968     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10969     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10970     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10971     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10972     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10973     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10974     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10975     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10976     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10977     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10978     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10979     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10980     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10981     dynamical properties into contributions from different structural
10982     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
10983     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
10984     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
10985     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
10986     interaction.},
10987   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
10988     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
10989 }
10990
10991 @article{ miao11,
10992   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
10993   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
10994     physiologically-relevant concentrations.},
10995   year = 2011,
10996   month = oct,
10997   day = 03,
10998   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
10999              National University of Singapore, Singapore.},
11000   journal = FEBS,
11001   volume = 585,
11002   number = 19,
11003   pages = {3126--3132},
11004   issn = {1873-3468},
11005   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
11006   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
11007   language = {eng},
11008   keywords = {Amino Acid Sequence},
11009   keywords = {Ephrin-B2},
11010   keywords = {Ions},
11011   keywords = {Models, Molecular},
11012   keywords = {Molecular Sequence Data},
11013   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
11014   keywords = {Protein Binding},
11015   keywords = {Protein Folding},
11016   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11017   keywords = {Salts},
11018   keywords = {Solutions},
11019   keywords = {Thermodynamics},
11020   keywords = {Water},
11021   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
11022     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
11023     question as to whether being unstructured is due to the absence of
11024     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
11025     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
11026     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
11027     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
11028     that the addition of salt triggers no significant folding of the
11029     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
11030     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
11031     with high affinity and specificity at biologically-relevant
11032     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
11033     salt- and residue-specific.},
11034   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
11035     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
11036     effects only kick in at higher consentrations.},
11037 }
11038
11039 @article{ smith13,
11040   author = MDSmith #" and "# LCCruz,
11041   title = {Effect of Ionic Aqueous Environments on the Structure and
11042     Dynamics of the A$\beta_{21-30}$ Fragment: a Molecular-Dynamics
11043     Study.},
11044   year = 2013,
11045   month = jun,
11046   day = 6,
11047   address = {Department of Physics, 3141 Chestnut Street,
11048              Drexel University, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
11049              United States.},
11050   journal = JPC:B,
11051   volume = 117,
11052   number = 22,
11053   pages = {6614--6624},
11054   issn = {1520-5207},
11055   doi = {10.1021/jp312653h},
11056   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23675877},
11057   language = {eng},
11058   abstract = {The amyloid $\beta$-protein (A$\beta$) has been
11059     implicated in the pathogenesis of Alzheimer's disease.  The role
11060     of the structure and dynamics of the central A$\beta_{21-30}$
11061     decapeptide region of the full-length A$\beta$ is considered
11062     crucial in the aggregation pathway of A$\beta$. Here we report
11063     results of isobaric--isothermal (NPT) all-atom explicit water
11064     molecular dynamics simulations of the monomeric form of the
11065     wild-type A$\beta_{21-30}$ fragment in aqueous salt environments
11066     formed by neurobiologically important group IA (\NaCl, \KCl) and
11067     group IIA (\CaCl, \MgCl) salts. Our simulations reveal the
11068     existence of salt-specific changes to secondary structure
11069     propensities, lifetimes, hydrogen bonding, salt-bridge formation,
11070     and decapeptide--ion contacts of this decapeptide. These results
11071     suggest that aqueous environments with the \CaCl\ salt, and to a
11072     much lesser extent the \MgCl\ salt, have profound effects by
11073     increasing random coil structure propensities and lifetimes and
11074     diminishing intrapeptide hydrogen bonding. These effects are
11075     rationalized in terms of direct cation--decapeptide contacts and
11076     changes to the hydration-shell water molecules. On the other side
11077     of the spectrum, environments with the \NaCl\ and \KCl\ salts have
11078     little influence on the decapeptide's secondary structure despite
11079     increasing hydrogen bonding, salt-bridge formation, and lifetime
11080     of turn structures.  The observed enhancement of open structures
11081     by group IIA may be of importance in the folding and aggregation
11082     pathway of the full-length A$\beta$.},
11083 }
11084
11085 @article{ dyson05,
11086   author = HJDyson #" and "# PEWright,
11087   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
11088   journal = NRMCB,
11089   year = 2005,
11090   month = mar,
11091   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
11092              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
11093              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
11094              92037, USA. dyson@scripps.edu},
11095   volume = 6,
11096   number = 3,
11097   pages = {197--208},
11098   issn = {1471-0072},
11099   doi = {10.1038/nrm1589},
11100   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
11101   language = {eng},
11102   keywords = {CREB-Binding Protein},
11103   keywords = {Humans},
11104   keywords = {Nuclear Proteins},
11105   keywords = {Nucleic Acids},
11106   keywords = {Protein Binding},
11107   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
11108   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
11109   keywords = {Proteins},
11110   keywords = {Trans-Activators},
11111   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
11112   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
11113     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
11114     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
11115     between species in both composition and sequence and, contrary to
11116     the traditional view that protein function equates with a stable
11117     three-dimensional structure, disordered regions are often
11118     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
11119     disordered segments fold on binding to their biological targets
11120     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
11121     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
11122     arrays.},
11123 }
11124
11125 @article{ cleland64,
11126   author = WWCleland,
11127   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
11128   journal = Biochem,
11129   year = 1964,
11130   month = apr,
11131   volume = 3,
11132   number = 4,
11133   pages = {480--482},
11134   keywords = {Alcohols},
11135   keywords = {Chromatography},
11136   keywords = {Coenzyme A},
11137   keywords = {Oxidation-Reduction},
11138   keywords = {Research},
11139   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
11140   keywords = {Sulfides},
11141   keywords = {Ultraviolet Rays},
11142   issn = {0006-2960},
11143   doi = {10.1021/bi00892a002},
11144   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
11145   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
11146   language = {eng},
11147 }