e6187c925780d5b3886e6b963de41ea3811a6dc1
[thesis.git] / src / root.bib
1 @string{AAPT = "AAPT"}
2 @string{AcP = "Academic Press"}
3 @string{CoRR = "arXiv Computing Research Repository"}.
4 @string{ACM = "Association for Computing Machinery"}
5 @string{KAstrom = "{\AA}str{\"o}m, K.~J."}
6 @string{ACM:SIGCSE = "ACM Special Interest Group on Computer Science Education Bulletin"}
7 @string{ACM:CSur = "ACM Computing Surveys"}
8 @string{ACS:ChemBiol = "ACS Chem Biol"}
9 @string{AIP = "AIP"}
10 @string{APL = "Applied Physics Letters"}
11 @string{DAbramavicius = "Abramavicius, Darius"}
12 @string{JFAbril = "Abril, J. F."}
13 @string{JAbu-Threideh = "Abu-Threideh, J."}
14 @string{KAdachi = "Adachi, Kengo"}
15 @string{MDAdams = "Adams, M. D."}
16 @string{AW = "Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc."}
17 @string{AdvExpMedBiol = "Advances in Experimental Medicine and Biology"}
18 @string{SAinavarapu = "Ainavarapu, Sri Rama Koti"}
19 @string{DAioanei = "Aioanei, Daniel"}
20 @string{TRAlbrecht = "Albreacht, T.~R."}
21 @string{AMB = "Algorithms for molecular biology: AMB"}
22 @string{FAli = "Ali, F."}
23 @string{JFAllemand = "Allemand, Jean-Fran\c{c}ois"}
24 @string{DAllen = "Allen, D."}
25 @string{MAllen = "Allen, Mark D."}
26 @string{RAlon = "Alon, Ronen"}
27 @string{PAmanatides = "Amanatides, P."}
28 @string{NMAmer = "Amer, Nabil M."}
29 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
30 @string{APS = "American Physical Society"}
31 @string{AS = "American Scientist"}
32 @string{ASA = "American Statistical Association"}
33 @string{HAn = "An, H."}
34 @string{KNAn = "An, Kai-Nan"}
35 @string{ABioChem = "Analytical biochemistry"}
36 @string{BAndreopoulos = "Andreopoulos, Bill"}
37 @string{IAndricioaei = "Andricioaei, Ioan"}
38 @string{ACIEE = "Angew. Chem. Int. Ed. Engl."}
39 @string{ARBBS = "Annu Rev Biophys Biomol Struct"}
40 @string{ARBC = "Annual Review of Biochemistry"}
41 @string{DAnselmetti = "Anselmetti, Dario"}
42 @string{AAntoniadis = "Antoniadis, Anestis"}
43 @string{AMC = "Applied Mathematics and Computation"}
44 @string{SArcidiacono = "Arcidiacono, S"}
45 @string{CArciola = "Arciola, Carla Renata"}
46 @string{ABArtyukhin = "Artyukhin, Alexander B."}
47 @string{DAruliah = "Aruliah, Dhavide A."}
48 @string{SAsakawa = "Asakawa, S."}
49 @string{AAwe = "Awe, A."}
50 @string{SBedard = "B\'edard, Sabrina"}
51 @string{WBaase = "Baase, Walter A."}
52 @string{YBaba = "Baba, Y."}
53 @string{HBaden = "Baden, H."}
54 @string{CBadilla = "Badilla, Carmen L."}
55 @string{VBafna = "Bafna, V."}
56 @string{BBagchi = "Bagchi, B."}
57 @string{MBalamurali = "Balamurali, M. M."}
58 @string{DBaldwin = "Baldwin, D."}
59 @string{ABaljon = "Baljon, Arlette R. C."}
60 @string{RBallerini = "Ballerini, R."}
61 @string{RMBallew = "Ballew, R. M."}
62 @string{MBalsera = "Balsera, M."}
63 @string{GBaneyx = "Baneyx, Gretchen"}
64 @string{RBar-Ziv = "Bar-Ziv, Roy"}
65 @string{WBBarbazuk = "Barbazuk, W. B."}
66 @string{MBarnstead = "Barnstead, M."}
67 @string{DBarrick = "Barrick, Doug"}
68 @string{IBarrow = "Barrow, I."}
69 @string{FWBartels = "Bartels, Frank Wilco"}
70 @string{BBarz = "Barz, Bogdan"}
71 @string{TBasche = "Basche, Th."}
72 @string{PBaschieri = "Baschieri, Paolo"}
73 @string{ABasu = "Basu, A."}
74 @string{LBaugh = "Baugh, Loren"}
75 @string{BBaumgarth = "Baumgarth, Birgit"}
76 @string{SBaumhueter = "Baumhueter, S."}
77 @string{JBaxendale = "Baxendale, J."}
78 @string{EABayer = "Bayer, Edward A."}
79 @string{EBeasley = "Beasley, E."}
80 @string{JBechhoefer = "Bechhoefer, John"}
81 @string{BBechinger = "Bechinger, Burkhard"}
82 @string{ABecker = "Becker, Anke"}
83 @string{GSBeddard = "Beddard, Godfrey S."}
84 @string{TBeebe = "Beebe, Thomas P."}
85 @string{KBeeson = "Beeson, K."}
86 @string{GIBell = "Bell, G. I."}
87 @string{FBenedetti = "Benedetti, Fabrizio"}
88 @string{VBenes = "Benes, Vladimir"}
89 @string{ABensimon = "Bensimon, A."}
90 @string{DBensimon = "Bensimon, David"}
91 @string{DRBentley = "Bentley, D. R."}
92 @string{HJCBerendsen = "Berendsen, Herman J. C."}
93 @string{KBergSorensen = "Berg-S\orensen, K"}
94 @string{DBerk = "Berk, D."}
95 @string{FBerkemeier = "Berkemeier, Felix"}
96 @string{BBerne = "Berne, Bruce J."}
97 @string{MBertz = "Bertz, Morten"}
98 @string{RBest = "Best, Robert B."}
99 @string{GBethel = "Bethel, G."}
100 @string{NBhasin = "Bhasin, Nishant"}
101 @string{KBiddick = "Biddick, K."}
102 @string{KBillings = "Billings, Kate S."}
103 @string{GBinnig = "Binnig, Gerd"}
104 @string{BCBPRC = "Biochemical and Biophysical Research Communications"}
105 @string{Biochem = "Biochemistry"}
106 @string{BBABE = "Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics"}
107 @string{BIOINFO = "Bioinformatics (Oxford, England)"}
108 @string{Biomet = "Biometrika"}
109 @string{BPJ = "Biophysical Journal"}
110 %string{BPJ = "Biophys. J."}
111 @string{BIOSENSE = "Biosensors and Bioelectronics"}
112 @string{BIOTECH = "Biotechnology and Bioengineering"}
113 @string{JBirchler = "Birchler, James A."}
114 @string{AWBlake = "Blake, Anthony W."}
115 @string{JBlawzdziewicz = "Blawzdziewicz, Jerzy"}
116 @string{LBlick = "Blick, L."}
117 @string{RBolanos = "Bolanos, R."}
118 @string{VBonazzi = "Bonazzi, V."}
119 @string{Borgia = "Borgia"}
120 @string{MBorkovec = "Borkovec, Michal"}
121 @string{RBrandon = "Brandon, R."}
122 @string{EBranscomb = "Branscomb, E."}
123 @string{EBraverman = "Braverman, Elena"}
124 @string{WBreyer = "Breyer, Wendy A."}
125 @string{FBrochard-Wyart = "Brochard-Wyart, F."}
126 @string{DJBrockwell = "Brockwell, David J."}
127 @string{SBroder = "Broder, S."}
128 @string{SBroedel = "Broedel, Sheldon E."}
129 @string{ABrolo = "Brolo, Alexandre G."}
130 @string{FBrooks = "Brooks, Jr., Frederick P."}
131 @string{BrooksCole = "Brooks/Cole"}
132 @string{BDBrowerToland = "Brower-Toland, Brent D."}
133 @string{CTBrown = "Brown, C. Titus"}
134 @string{MBrucale = "Brucale, Marco"}
135 @string{TBruls = "Bruls, T."}
136 @string{VBrumfeld = "Brumfeld, Vlad"}
137 @string{JDBryngelson = "Bryngelson, J. D."}
138 @string{JBuckheit = "Buckheit, Jonathan B."}
139 @string{ABuguin = "Buguin, A."}
140 @string{ABulhassan = "Bulhassan, Ahmed"}
141 @string{BBullard = "Bullard, Belinda"}
142 @string{RBunk = "Bunk, Richard"}
143 @string{NABurnham = "Burnham, N.~A."}
144 @string{DBusam = "Busam, D."}
145 @string{GBussi = "Bussi, Giovanni"}
146 @string{CBustamante = "Bustamante, Carlos"}
147 @string{YBustanji = "Bustanji, Yasser"}
148 @string{HJButt = {Butt, Hans-J\"urgen}}
149 @string{CUP = "Cambridge University Press"}
150 @string{MCaminha = "Caminha, M."}
151 @string{ICampbell = "Campbell, Iain D."}
152 @string{MJCampbell = "Campbell, M. J."}
153 @string{DSCannell = "Cannell, D.~S."}
154 @string{YCao = "Cao, Yi"}
155 @string{MCapitanio = "Capitanio, M."}
156 @string{MCargill = "Cargill, M."}
157 @string{PCarl = "Carl, Philippe"}
158 @string{BACarnes = "Carnes, B. A."}
159 @string{JCarnes-Stine = "Carnes-Stine, J."}
160 @string{MCarrionVazquez = "Carrion-Vazquez, Mariano"}
161 @string{CCarter = "Carter, C."}
162 @string{ACarver = "Carver, A."}
163 @string{JJCatanese = "Catanese, J.~J."}
164 @string{PCaulk = "Caulk, P."}
165 @string{CCecconi = "Cecconi, Ciro"}
166 @string{ACenter = "Center, A."}
167 @string{CTChan = "Chan, C.~T."}
168 @string{HSChan = "Chan, H.~S."}
169 @string{AChand = "Chand, Ami"}
170 @string{IChandramouliswaran = "Chandramouliswaran, I."}
171 @string{CHChang = "Chang, Chung-Hung"}
172 @string{EChapman = "Chapman, Edwin R."}
173 @string{RCharlab = "Charlab, R."}
174 @string{KChaturvedi = "Chaturvedi, K."}
175 @string{AChauhan = "Chauhan, A."}
176 @string{VPChauhan = "Chauhan, V.~P."}
177 @string{CChauzy = "Chauzy, C."}
178 @string{SChe = "Che, Shunai"}
179 @string{CEC = "Chemical Engineering Communications"}
180 @string{CHEMREV = "Chemical reviews"}
181 @string{CHEM = "Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)"}
182 @string{CPC = "Chemphyschem"}
183 @string{HCChen = "Chen, H. C."}
184 @string{LChen = "Chen, L."}
185 @string{XNChen = "Chen, X. N."}
186 @string{XiChen = "Chen, Xinyong"}
187 @string{XuChen = "Chen, Xuming"}
188 @string{JFCheng = "Cheng, J. F."}
189 @string{MLCheng = "Cheng, M. L."}
190 @string{VGCheung = "Cheung, V. G."}
191 @string{YHChiang = "Chiang, Y. H."}
192 @string{AChinwalla = "Chinwalla, A."}
193 @string{FChow = "Chow, Flora"}
194 @string{JChoy = "Choy, Jason"}
195 @string{BChu = "Chu, Benjamin"}
196 @string{XChu = "Chu, Xueying"}
197 @string{TYChung = "Chung, Tse-Yu"}
198 @string{CLChyan = "Chyan, Chia-Lin"}
199 @string{GCiccotti = "Ciccotti, Giovanni"}
200 @string{JClaerbout = "Claerbout, Jon F."}
201 @string{AGClark = "Clark, A. G."}
202 @string{Clarke = "Clarke"}
203 @string{JClarke = "Clarke, Jane"}
204 @string{JClarkson = "Clarkson, John"}
205 @string{HClausen-Schaumann = "Clausen-Schaumann, H."}
206 @string{JMClaverie = "Claverie, J. M."}
207 @string{WWCleland = "Cleland, W.~W."}
208 @string{KClerc-Blankenburg = "Clerc-Blankenburg, K."}
209 @string{NJCobb = "Cobb, Nathan J."}
210 @string{GHCohen = "Cohen, G.~H."}
211 @string{FSCollins = "Collins, Francis S."}
212 @string{CUP = "Columbia University Press"}
213 @string{CPR = "Computer Physics Reports"}
214 @string{CSE = "Computing in Science \& Engineering"}
215 @string{UniProtConsort = "Consortium, The UniProt"}
216 @string{MConti = "Conti, Matteo"}
217 @string{CEP = "Control Engineering Practice"}
218 @string{GACoon = "Coon, G.~A."}
219 @string{PVCornish = "Cornish, Peter V."}
220 @string{MNCourel = "Courel, M. N."}
221 @string{GCowan = "Cowan, Glen"}
222 @string{DRCox = "Cox, D. R."}
223 @string{MCoyne = "Coyne, M."}
224 @string{DCraig = "Craig, David"}
225 @string{ACravchik = "Cravchik, A."}
226 @string{PSCremer = "Cremer, Paul S."}
227 @string{CCroarkin = "Croarkin, Carroll"}
228 @string{VCroquette = "Croquette, Vincent"}
229 @string{YCui = "Cui, Y."}
230 @string{COSB = "Current Opinion in Structural Biology"}
231 @string{COCB = "Current Opinion in Chemical Biology"}
232 @string{LCurry = "Curry, L."}
233 @string{CDahlke = "Dahlke, C."}
234 @string{FDahlquist = "Dahlquist, Frederick W."}
235 @string{PDalhaimer = "Dalhaimer, Paul"}
236 @string{SDanaher = "Danaher, S."}
237 @string{LDavenport = "Davenport, L."}
238 @string{MCDavies = "Davies, M.~C."}
239 @string{MDavis = "Davis, Matt"}
240 @string{SDecatur = "Decatur, Sean M."}
241 @string{WDeGrado = "DeGrado, William F."}
242 @string{PDebrunner = "Debrunner, P."}
243 @string{ADelcher = "Delcher, A."}
244 @string{WDeLorbe = "DeLorbe, William J."}
245 @string{BDelpech = "Delpech, B."}
246 @string{Demography = "Demography"}
247 @string{ZDeng = "Deng, Z."}
248 @string{RDesilets = "Desilets, R."}
249 @string{IDew = "Dew, I."}
250 @string{CDewhurst = "Dewhurst, Charles"}
251 @string{VDiFrancesco = "Di Francesco, V."}
252 @string{KDiemer = "Diemer, K."}
253 @string{GDietler = "Dietler, Giovanni"}
254 @string{HDietz = "Dietz, Hendrik"}
255 @string{SDietz = "Dietz, S."}
256 @string{EDijkstra = "Dijkstra, Edsger Wybe"}
257 @string{KADill = "Dill, K. A."}
258 @string{RDima = "Dima, Ruxandra I."}
259 @string{DDischer = "Discher, Dennis E."}
260 @string{KDixon = "Dixon, K."}
261 @string{KDodson = "Dodson, K."}
262 @string{NDoggett = "Doggett, N."}
263 @string{MDombroski = "Dombroski, M."}
264 @string{MDonnelly = "Donnelly, M."}
265 @string{DDonoho = "Donoho, David L."}
266 @string{CDornmair = "Dornmair, C."}
267 @string{MDors = "Dors, M."}
268 @string{LDougan = "Dougan, Lorna"}
269 @string{LDoup = "Doup, L."}
270 @string{BDrake = "Drake, B."}
271 @string{TDrobek = "Drobek, T."}
272 @string{Drexel = "Drexel University"}
273 @string{OKDudko = "Dudko, Olga K."}
274 @string{YFDufrene = "Dufr{\^e}ne, Yves F."}
275 @string{ADunham = "Dunham, A."}
276 @string{DDunlap = "Dunlap, D."}
277 @string{PDunn = "Dunn, P."}
278 @string{VDupres = "Dupres, Vincent"}
279 @string{HJDyson = "Dyson, H.~Jane"}
280 @string{EMBORep = "EMBO Rep"}
281 @string{EMBO = "EMBO Rep."}
282 @string{REckel = "Eckel, R."}
283 @string{KEilbeck = "Eilbeck, K."}
284 @string{MElbaum = "Elbaum, Michael"}
285 @string{E:NHPL = "Elsevier, North-Holland Personal Library"}
286 @string{DEly = "Ely, D."}
287 @string{SEmerling = "Emerling, S."}
288 @string{TEndo = "Endo, Toshiya"}
289 @string{SWEnglander = "Englander, S. Walter"}
290 @string{HErickson = "Erickson, Harold P."}
291 @string{MEsaki = "Esaki, Masatoshi"}
292 @string{SEsparham = "Esparham, S."}
293 @string{EBJ = "European biophysics journal: EBJ"}
294 @string{EJP = "European Journal of Physics"}
295 @string{EPL = "Europhysics Letters"}
296 @string{CEvangelista = "Evangelista, C."}
297 @string{CAEvans = "Evans, C. A."}
298 @string{EEvans = "Evans, E."}
299 @string{RSEvans = "Evans, R. S."}
300 @string{MEvstigneev = "Evstigneev, M."}
301 @string{DFasulo = "Fasulo, D."}
302 @string{FEBS = "FEBS letters"}
303 @string{XFei = "Fei, Xiaofang"}
304 @string{JFernandez = "Fernandez, Julio M."}
305 @string{SFerriera = "Ferriera, S."}
306 @string{AEFilippov = "Filippov, A. E."}
307 @string{LFinzi = "Finzi, L."}
308 @string{TEFisher = "Fisher, T. E."}
309 @string{MFlanigan = "Flanigan, M."}
310 @string{BFlannery = "Flannery, B."}
311 @string{LFlorea = "Florea, L."}
312 @string{ELFlorin = "Florin, Ernst-Ludwig"}
313 @string{FoldDes = "Fold Des"}
314 @string{NRForde = "Forde, Nancy R."}
315 @string{CFosler = "Fosler, C."}
316 @string{SFossey = "Fossey, S. A."}
317 @string{SFowler = "Fowler, Susan B."}
318 @string{GFranzen = "Franzen, Gereon"}
319 @string{SFreitag = "Freitag, S."}
320 @string{LFrench = "French, L."}
321 @string{RWFriddle = "Friddle, Raymond W."}
322 @string{CFriedman = "Friedman, C."}
323 @string{RFriedman = "Friedman, Ran"}
324 @string{MFritz = "Fritz, M."}
325 @string{HFuchs = "Fuchs, Harald"}
326 @string{TFujii = "Fujii, Tadashi"}
327 @string{HFujita = "Fujita, Hideaki"}
328 @string{AFujiyama = "Fujiyama, A."}
329 @string{RFulton = "Fulton, R."}
330 @string{TFunck = "Funck, Theodor"}
331 @string{TFurey = "Furey, T."}
332 @string{SFuruike = "Furuike, Shou"}
333 @string{GLGaborMiklos = "Gabor Miklos, G. L."}
334 @string{AEGabrielian = "Gabrielian, A. E."}
335 @string{WGan = "Gan, W."}
336 @string{DNGanchev = "Ganchev, Dragomir N."}
337 @string{MGao = "Gao, Mu"}
338 @string{DGarcia = "Garcia, D."}
339 @string{TGarcia = "Garcia, Tzintzuni"}
340 @string{NGarg = "Garg, N."}
341 @string{HEGaub = "Gaub, Hermann E."}
342 @string{MGautel = "Gautel, Mathias"}
343 @string{LAGavrilov = "Gavrilov, L. A."}
344 @string{NSGavrilova = "Gavrilova, N. S."}
345 @string{WGe = "Ge, W."}
346 @string{UGeisler = "Geisler, Ulrich"}
347 @string{GENE = "Gene"}
348 @string{CGerber = "Gerber, Christoph"}
349 @string{CGergely = "Gergely, C."}
350 @string{RGibbs = "Gibbs, R."}
351 @string{DGilbert = "Gilbert, D."}
352 @string{HGire = "Gire, H."}
353 @string{MGiuntini = "Giuntini, M."}
354 @string{SGlanowski = "Glanowski, S."}
355 @string{JGlaser = "Glaser, Jens"}
356 @string{KGlasser = "Glasser, K."}
357 @string{AGlodek = "Glodek, A."}
358 @string{GGloeckner = "Gloeckner, G."}
359 @string{AGluecksmann = "Gluecksmann, A."}
360 @string{JDGocayne = "Gocayne, J. D."}
361 @string{AGomezCasado = "Gomez-Casado, Alberto"}
362 @string{BGompertz = "Gompertz, Benjamin"}
363 @string{FGong = "Gong, F."}
364 @string{GordonBreach = "Gordon Breach Scientific Publishing Ltd."}
365 @string{MGorokhov = "Gorokhov, M."}
366 @string{JHGorrell = "Gorrell, J. H."}
367 @string{SAGould = "Gould, S.~A."}
368 @string{KGraham = "Graham, K."}
369 @string{HLGranzier = "Granzier, Henk L."}
370 @string{FGrater = "Gr{\"a}ter, Frauke"}
371 @string{EDGreen = "Green, E. D."}
372 @string{SGGregory = "Gregory, S. G."}
373 @string{BGropman = "Gropman, B."}
374 @string{CGrossman = "Grossman, C."}
375 @string{HGrubmuller = {Grubm\"uller, Helmut}}
376 @string{AGrutzner = {Gr\"utzner, Anika}}
377 @string{ZGu = "Gu, Z."}
378 @string{PGuan = "Guan, P."}
379 @string{RGuigo = "Guig\'o, R."}
380 @string{EJGumbel = "Gumbel, Emil Julius"}
381 @string{HJGuntherodt = "Guntherodt, Hans-Joachim"}
382 @string{NGuo = "Guo, N."}
383 @string{YGuo = "Guo, Yi"}
384 @string{MGutman = "Gutman, Menachem"}
385 @string{RTGuy = "Guy, Richard T."}
386 @string{PHanggi = {H\"anggi, Peter}}
387 @string{THa = "Ha, Taekjip"}
388 @string{JHaack = "Haack, Julie A."}
389 @string{SHaddock = "Haddock, Steven H.~D."}
390 @string{GHager = "Hager, Gabriele"}
391 @string{THagglund = "H{\"a}gglund, T."}
392 @string{RHajjar = "Hajjar, Roger J."}
393 @string{AHalpern = "Halpern, A."}
394 @string{KHalvorsen = "Halvorsen, Ken"}
395 @string{FHan = "Han, Fangpu"}
396 @string{CCHang = "Hang, C.~C."}
397 @string{SHannenhalli = "Hannenhalli, S."}
398 @string{HHansma = "Hansma, H. G."}
399 @string{PHansma = "Hansma, Paul K."}
400 @string{DHarbrecht = "Harbrecht, Douglas"}
401 @string{SHarper = "Harper, Sandy"}
402 @string{MHarris = "Harris, M."}
403 @string{BHart = "Hart, B."}
404 @string{DPHart = "Hart, D.P."}
405 @string{JWHatfield = "Hatfield, John William"}
406 @string{THatton = "Hatton, T."}
407 @string{MHattori = "Hattori, M."}
408 @string{DHaussler = "Haussler, D."}
409 @string{THawkins = "Hawkins, T."}
410 @string{CHaynes = "Haynes, C."}
411 @string{JHaynes = "Haynes, J."}
412 @string{WHeckl = "Heckl, W. M."}
413 @string{CVHeer = "Heer, C.~V."}
414 @string{JHeil = "Heil, J."}
415 @string{RHeilig = "Heilig, R."}
416 @string{TJHeiman = "Heiman, T. J."}
417 @string{CHeiner = "Heiner, C."}
418 @string{MHelmes = "Helmes, M."}
419 @string{JHemmerle = "Hemmerle, J."}
420 @string{SHenderson = "Henderson, S."}
421 @string{BHeymann = "Heymann, Berthold"}
422 @string{NHiaro = "Hiaro, N."}
423 @string{MEHiggins = "Higgins, M. E."}
424 @string{THilburn = "Hilburn, Thomas B."}
425 @string{LHillier = "Hillier, L."}
426 @string{HHinssen = "Hinssen, Horst"}
427 @string{PHinterdorfer = "Hinterdorfer, Peter"}
428 @string{HistochemJ = "Histochem J"}
429 @string{SHladun = "Hladun, S."}
430 @string{WKHo = "Ho, W.~K."}
431 @string{RHochstrasser = "Hochstrasser, Robin M."}
432 @string{CSHodges = "Hodges, C.~S."}
433 @string{CHoff = "Hoff, C."}
434 @string{WHoff = "Hoff, Wouter D."}
435 @string{JLHolden = "Holden, J. L."}
436 @string{RAHolt = "Holt, R. A."}
437 @string{GHofmann = "Hofmann, Gerd"}
438 @string{MHonda = "Honda, M."}
439 @string{NPCHong = "Hong, Neil P. Chue"}
440 @string{XHong = "Hong, Xia"}
441 @string{LHood = "Hood, L."}
442 @string{JHoover = "Hoover, J."}
443 @string{JHorber = "Horber, J. K. H."}
444 @string{HHosser = "Hosser, H."}
445 @string{DHostin = "Hostin, D."}
446 @string{JHouck = "Houck, J."}
447 @string{AHoumeida = "Houmeida, Ahmed"}
448 @string{JHoward = "Howard, J."}
449 @string{THowland = "Howland, T."}
450 @string{BHsiao = "Hsiao, Benjamin S."}
451 @string{CKHu = "Hu, Chin-Kun"}
452 @string{DLHu = "Hu, David L."}
453 @string{BHuang = "Huang, Baiqu"}
454 @string{HHuang = "Huang, Hector Han-Li"}
455 @string{MHubain = "Hubain, Maurice"}
456 @string{AJHudspeth = "Hudspeth, A.~J."}
457 @string{KHuff = "Huff, Katy"}
458 @string{JHughes = "Hughes, John"}
459 @string{GHummer = "Hummer, Gerhard"}
460 @string{SJHumphray = "Humphray, S. J."}
461 @string{WLHung = "Hung, Wen-Liang"}
462 @string{MHunkapiller = "Hunkapiller, M."}
463 @string{DHHuson = "Huson, D. H."}
464 @string{JHutter = "Hutter, Jeffrey L."}
465 @string{CHyeon = "Hyeon, Changbong"}
466 @string{IEEE:TIT = "IEEE Transactions on Information Theory"}
467 @string{IEEE:SPM = "IEEE Signal Processing Magazine"}
468 @string{CIbegwam = "Ibegwam, C."}
469 @string{JRIdol = "Idol, J. R."}
470 @string{SImprota = "Improta, S."}
471 @string{TInoue = "Inoue, Tadashi"}
472 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
473 @string{IJCIS = "International Journal of Computer \& Information Sciences"}
474 @string{AItkin = "Itkin, Anna"}
475 @string{HItoh = "Itoh, Hiroyasu"}
476 @string{AIrback = "Irback, Anders"}
477 @string{AMIsaacs = "Isaacs, Adrian M."}
478 @string{BIsralewitz = "Isralewitz, B."}
479 @string{SIstrail = "Istrail, S."}
480 @string{MIvemeyer = "Ivemeyer, M."}
481 @string{DIzhaky = "Izhaky, David"}
482 @string{SIzrailev = "Izrailev, S."}
483 @string{TJahnke = "J{\"a}hnke, Torsten"}
484 @string{WJang = "Jang, W."}
485 @string{HJanovjak = "Janovjak, Harald"}
486 @string{LJanosi = "Janosi, Lorant"}
487 @string{AJanshoff = "Janshoff, Andreas"}
488 @string{JJAP = "Japanese Journal of Applied Physics"}
489 @string{MJaschke = "Jaschke, Manfred"}
490 @string{DJennings = "Jennings, D."}
491 @string{HFJi = "Ji, Hai-Feng"}
492 @string{RRJi = "Ji, R. R."}
493 @string{YJia = "Jia, Yiwei"}
494 @string{SJiang = "Jiang, Shaoyi"}
495 @string{XJiang = "Jiang, Xingqun"}
496 @string{DJohannsmann = "Johannsmann, Diethelm"}
497 @string{CJohnson = "Johnson, Colin P."}
498 @string{JJohnson = "Johnson, J."}
499 @string{AJollymore = "Jollymore, Ashlee"}
500 @string{REJones = "Jones, R.E."}
501 @string{SJones = "Jones, S."}
502 @string{CJordan = "Jordan, C."}
503 @string{JJordan = "Jordan, J."}
504 %string{JACS = "J Am Chem Soc"}
505 @string{JACS = "Journal of the American Chemical Society"}
506 @string{JASA = "Journal of the American Statistical Association"}
507 @string{JAP = "Journal of Applied Physics"}
508 @string{JBM = "J Biomech"}
509 @string{JBT = "J Biotechnol"}
510 @string{JCPPCB = "Journal de Chimie Physique et de Physico-Chimie Biologique"}
511 @string{JCS = "Journal of Cell Science"}
512 @string{JCompP = "Journal of Computational Physics"}
513 @string{JEChem = "Journal of Electroanalytical Chemistry"}
514 @string{JMathBiol = "J Math Biol"}
515 @string{JMicro = "Journal of Microscopy"}
516 @string{JPhysio = "Journal of Physiology"}
517 @string{JStructBiol = "Journal of Structural Biology"}
518 @string{JTB = "J Theor Biol"}
519 @string{JMB = "Journal of Molecular Biology"}
520 @string{JP:CM = "Journal of Physics: Condensed Matter"}
521 @string{JP:CON = "Journal of Physics: Conference Series"}
522 @string{JRNBS:C = "Journal of Research of the National Bureau of Standards.  Section C: Engineering and Instrumentation"}
523 @string{WSJuang = "Juang, F.~S."}
524 @string{DAJuckett = "Juckett, D. A."}
525 @string{SRJun = "Jun, Se-Ran"}
526 @string{DKaftan = "Kaftan, David"}
527 @string{LKagan = "Kagan, L."}
528 @string{FKalush = "Kalush, F."}
529 @string{ELKaplan = "Kaplan, E. L."}
530 @string{RKapon = "Kapon, Ruti"}
531 @string{AKardinal = "Kardinal, Angelika"}
532 @string{BKarlak = "Karlak, B."}
533 @string{MKarplus = "Karplus, Martin"}
534 @string{MKarrenbach = "Karrenbach, Martin"}
535 @string{JKasha = "Kasha, J."}
536 @string{KKawasaki = "Kawasaki, K."}
537 @string{ZKe = "Ke, Z."}
538 @string{AKejariwal = "Kejariwal, A."}
539 @string{MSKellermayer = "Kellermayer, Mikl\'os S. Z."}
540 @string{TKempe = "Kempe, Thomas"}
541 @string{SKennedy = "Kennedy, S."}
542 @string{SBHKent = "Kent, Stephen B. H."}
543 @string{WJKent = "Kent, W. J."}
544 @string{KAKetchum = "Ketchum, K. A."}
545 @string{FKienberger = "Kienberger, Ferry"}
546 @string{SHKim = "Kim, Sung-Hou"}
547 @string{WKing = "King, William Trevor"}
548 @string{KKinosita = "{Kinosita Jr.}, Kazuhiko"}
549 @string{IRKirsch = "Kirsch, I. R."}
550 @string{JKlafter = "Klafter, J."}
551 @string{AKleiner = "Kleiner, Ariel"}
552 @string{DKlimov = "Klimov, Dmitri K."}
553 @string{LKline = "Kline, L."}
554 @string{LKlumb = "Klumb, L."}
555 @string{KAPPP = "Kluwer Academic Publishers--Plenum Publishers"}
556 @string{CDKodira = "Kodira, C. D."}
557 @string{SKoduru = "Koduru, S."}
558 @string{PKoehl = "Koehl, Patrice"}
559 @string{BKolmerer = "Kolmerer, B."}
560 @string{JKorenberg = "Korenberg, J."}
561 @string{IKosztin = "Kosztin, Ioan"}
562 @string{JKovacevic = "Kovacevic, Jelena"}
563 @string{CKraft = "Kraft, C."}
564 @string{HAKramers = "Kramers, H. A."}
565 @string{AKrammer = "Krammer, Andre"}
566 @string{SKravitz = "Kravitz, S."}
567 @string{HJKreuzer = {Kreuzer, Hans J\"urgen}}
568 @string{MMGKrishna = "Krishna, Mallela M. G."}
569 @string{KKroy = "Kroy, Klaus"}
570 @string{HHKu = "Ku, H.~H."}
571 @string{TAKucaba = "Kucaba, T. A."}
572 @string{Kucherlapati = "Kucherlapati"}
573 @string{JKudoh = "Kudoh, J."}
574 @string{MKuhn = "Kuhn, Michael"}
575 @string{MKulke = "Kulke, Michael"}
576 @string{CKwok = "Kwok, Carol H."}
577 @string{RLevy = "L\'evy, R"}
578 @string{DLabeit = "Labeit, Dietmar"}
579 @string{SLabeit = "Labeit, Siegfried"}
580 @string{DLabudde = "Labudde, Dirk"}
581 @string{SLahmers = "Lahmers, Sunshine"}
582 @string{ZLai = "Lai, Z."}
583 @string{CLam = "Lam, Canaan"}
584 @string{JLamb = "Lamb, Jonathan C."}
585 @string{LANG = "Langmuir"}
586 % "Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids",
587 @string{WLau = "Lau, Wai Leung"}
588 @string{RLaw = "Law, Richard"}
589 @string{BLazareva = "Lazareva, B."}
590 @string{MLeake = "Leake, Mark C."}
591 @string{ELee = "Lee, E."}
592 @string{HLee = "Lee, Haeshin"}
593 @string{SLee = "Lee, Sunyoung"}
594 @string{HLehmann = "Lehmann, H."}
595 @string{HLehrach = "Lehrach, H."}
596 @string{YLei = "Lei, Y."}
597 @string{PLelkes = "Lelkes, Peter I."}
598 @string{OLequin = "Lequin, Olivier"}
599 @string{CLethias = "Lethias, Claire"}
600 @string{SLeuba = "Leuba, Sanford H."}
601 @string{ALeung = "Leung, A."}
602 @string{MLeuschner = "Leuschner, Mirko"}
603 @string{AJLevine = "Levine, A. J."}
604 @string{CLevinthal = "Levinthal, Cyrus"}
605 @string{ALevitsky = "Levitsky, A."}
606 @string{SLevy = "Levy, S."}
607 @string{MLewis = "Lewis, M."}
608 @string{JLItalien = "L'Italien, James J."}
609 @string{BLi = "Li, Bing"}
610 @string{CYLi = "Li, Christopher Y."}
611 @string{HLi = "Li, Hongbin"}
612 @string{JLi = "Li, J."}
613 @string{LeLi = "Li, Lewyn"}
614 @string{LiLi = "Li, Lingyu"}
615 @string{MSLi = "Li, Mai Suan"}
616 @string{PWLi = "Li, P. W."}
617 @string{YLi = "Li, Yajun"}
618 @string{ZLi = "Li, Z."}
619 @string{YLiang = "Liang, Y."}
620 @string{GLiao = "Liao, George"}
621 @string{FCLin = "Lin, Fan-Chi"}
622 @string{JLin = "Lin, Jianhua"}
623 @string{SHLin = "Lin, Sheng-Hsien"}
624 @string{XLin = "Lin, X."}
625 @string{JLindahl = "Lindahl, Joakim"}
626 @string{SLindsay = "Lindsay, Stuart M."}
627 @string{WALinke = "Linke, Wolfgang A."}
628 @string{RLippert = "Lippert, R."}
629 @string{JLis = "Lis, John T."}
630 @string{RLiu = "Liu, Runcong"}
631 @string{WLiu = "Liu, W."}
632 @string{XLiu = "Liu, X."}
633 @string{YLiu = "Liu, Yichun"}
634 @string{LLivadaru = "Livadaru, L."}
635 @string{YSLo = "Lo, Yu-Shiu"}
636 @string{GLois = "Lois, Gregg"}
637 @string{JLopez = "Lopez, J."}
638 @string{LANL = "Los Alamos National Laboratory"}
639 @string{LAS = "Los Alamos Science"}
640 @string{ALove = "Love, A."}
641 @string{FLu = "Lu, F."}
642 @string{HLu = "Lu, Hui"}
643 @string{QLu = "Lu, Qinghua"}
644 @string{MLudwig = "Ludwig, Markus"}
645 @string{ZPLuo = "Luo, Zong-Ping"}
646 @string{ZLuthey-Schulten = "Luthey-Schulten, Z."}
647 @string{EMunck = {M\"unck, E.}}
648 @string{DMa = "Ma, D."}
649 @string{LMa = "Ma, Liang"}
650 @string{MMaaloum = "Maaloum, Mounir"}
651 @string{Macromol = "Macromolecules"}
652 @string{AMadan = "Madan, A."}
653 @string{VVMaduro = "Maduro, V. V."}
654 @string{CMaingonnat = "Maingonnat, C."}
655 @string{SMajid = "Majid, Sophia"}
656 @string{WMajoros = "Majoros, W."}
657 @string{DEMakarov = "Makarov, Dmitrii E."}
658 @string{RMamdani = "Mamdani, Reneeta"}
659 @string{EMandello = "Mandello, Enrico"}
660 @string{GManderson = "Manderson, Gavin"}
661 @string{FMann = "Mann, F."}
662 @string{AMansson = "M{\aa}nsson, Alf"}
663 @string{ERMardis = "Mardis, E. R."}
664 @string{JMarion = "Marion, J."}
665 @string{JFMarko = "Marko, John F."}
666 @string{MMarra = "Marra, M."}
667 @string{PMarszalek = "Marszalek, Piotr E."}
668 @string{MMartin = "Martin, M. J."}
669 @string{YMartin = "Martin, Y."}
670 @string{HMassa = "Massa, H."}
671 @string{GAMatei = "Matei, G.~A."}
672 @string{DMaterassi = "Materassi, Donatello"}
673 @string{JMathe = "Math\'e, J\'er\^ome"}
674 @string{AMatouschek = "Matouschek, Andreas"}
675 @string{BMatthews = "Matthews, Brian W."}
676 @string{DMay = "May, D."}
677 @string{RMayer = "Mayer, Richard"}
678 @string{LMayne = "Mayne, Leland"}
679 @string{AMays = "Mays, A."}
680 @string{OTMcCann = "McCann, O. T."}
681 @string{SMcCawley = "McCawley, S."}
682 @string{JMcDaniel = "McDaniel, J."}
683 @string{JMcEntyre = "McEntyre, J."}
684 @string{McGraw-Hill = "McGraw-Hill"}
685 @string{TMcIntosh = "McIntosh, T."}
686 @string{VAMcKusick = "McKusick, V. A."}
687 @string{IMcMullen = "McMullen, I."}
688 @string{JDMcPherson = "McPherson, J. D."}
689 @string{TMeasey = "Measey, Thomas J."}
690 @string{MAD = "Mech Ageing Dev"}
691 @string{PMeier = "Meier, Paul"}
692 @string{AMeller = "Meller, Amit"}
693 @string{CCMello = "Mello, Cecilia C."}
694 @string{RMerkel = "Merkel, R."}
695 @string{GVMerkulov = "Merkulov, G. V."}
696 @string{FMerzel = "Merzel, Franci"}
697 @string{HMetiu = "Metiu, Horia"}
698 @string{NMetropolis = "Metropolis, Nicholas"}
699 @string{GMeyer = "Meyer, Gerhard"}
700 @string{HMi = "Mi, H."}
701 @string{LMiao = "Miao, Linlin"}
702 @string{CMicheletti = "Micheletti, Cristian"}
703 @string{MMickler = "Mickler, Moritz"}
704 @string{AMiller = "Miller, A."}
705 @string{NMilshina = "Milshina, N."}
706 @string{SMinoshima = "Minoshima, S."}
707 @string{IMitchell = "Mitchell, Ian"}
708 @string{SMitternacht = "Mitternacht, Simon"}
709 @string{NJMlot = "Mlot, Nathan J."}
710 @string{CMobarry = "Mobarry, C."}
711 @string{NMohandas = "Mohandas, N."}
712 @string{SMohanty = "Mohanty, Sandipan"}
713 @string{UMohideen = "Mohideen, U."}
714 @string{PJMohr = "Mohr, Peter J."}
715 @string{VMontana = "Montana, Vedrana"}
716 @string{LMontanaro = "Montanaro, Lucio"}
717 @string{LMontelius = "Montelius, Lars"}
718 @string{CMontemagno = "Montemagno, Carlo D."}
719 @string{KTMontgomery = "Montgomery, K. T."}
720 @string{HMMoore = "Moore, H. M."}
721 @string{MMorgan = "Morgan, Michael"}
722 @string{LMoy = "Moy, L."}
723 @string{MMoy = "Moy, M."}
724 @string{VMoy = "Moy, Vincent T."}
725 @string{SMukamel = "Mukamel, Shaul"}
726 @string{DJMuller = "M{\"u}ller, Daniel J."}
727 @string{PMundel = "Mundeol, P."}
728 @string{EMuneyuki = "Muneyuki, Eiro"}
729 @string{RJMural = "Mural, R. J."}
730 @string{BMurphy = "Murphy, B."}
731 @string{SMurphy = "Murphy, S."}
732 @string{AMuruganujan = "Muruganujan, A."}
733 @string{EWMyers = "Myers, E. W."}
734 @string{RMMyers = "Myers, R. M."}
735 @string{AMylonakis = "Mylonakis, Andreas"}
736 @string{ENachliel = "Nachliel, Esther"}
737 @string{JNadeau = "Nadeau, J."}
738 @string{AKNaik = "Naik, A. K."}
739 @string{NANO = "Nano letters"}
740 @string{NT = "Nanotechnology"}
741 @string{VANarayan = "Narayan, V. A."}
742 @string{ANarechania = "Narechania, A."}
743 @string{PNassoy = "Nassoy, P."}
744 @string{NBS = "National Bureau of Standards"}
745 @string{NAT = "Nature"}
746 @string{NSB = "Nature Structural Biology"}
747 @string{NSMB = "Nature Structural Molecular Biology"}
748 @string{NRMCB = "Nature Reviews Molecular Cell Biology"}
749 @string{SNaylor = "Naylor, S."}
750 @string{CNeagoe = "Neagoe, Ciprian"}
751 @string{BNeelam = "Neelam, B."}
752 @string{MNeitzert = "Neitzert, Marcus"}
753 @string{CNelson = "Nelson, C."}
754 @string{KNelson = "Nelson, K."}
755 @string{RRNetz = "Netz, R.~R."}
756 @string{NR = "Neurochemical research"}
757 @string{NEURON = "Neuron"}
758 @string{RNevo = "Nevo, Reinat"}
759 @string{NJP = "New Journal of Physics"}
760 @string{DBNewell = "Newell, David B."}
761 @string{MNewman = "Newman, M."}
762 @string{INewton = "Newton, Isaac"}
763 @string{SNg = "Ng, Sean P."}
764 @string{NNguyen = "Nguyen, N."}
765 @string{TNguyen = "Nguyen, T."}
766 @string{MNguyen-Duong = "Nguyen-Duong, M."}
767 @string{INicholls = "Nicholls, Ian A."}
768 @string{NNichols = "Nichols, N.~B."}
769 @string{SNie = "Nie, S."}
770 @string{MNodell = "Nodell, M."}
771 @string{AANoegel = "Noegel, Angelika A."}
772 @string{HNoji = "Noji, Hiroyuki"}
773 @string{RNome = "Nome, Rene A."}
774 @string{NNowak = "Nowak, N."}
775 @string{ANoy = "Noy, Aleksandr"}
776 @string{NAR = "Nucleic Acids Research"}
777 @string{JNummela = "Nummela, Jeremiah"}
778 @string{JNunes = "Nunes, Joao"}
779 @string{DNusskern = "Nusskern, D."}
780 @string{GNyakatura = "Nyakatura, G."}
781 @string{CSOHern = "O'Hern, Corey S."}
782 @string{YOberdorfer = {Oberd\"orfer, York}}
783 @string{AOberhauser = "Oberhauser, Andres F."}
784 @string{FOesterhelt = "Oesterhelt, Filipp"}
785 @string{TOhashi = "Ohashi, Tomoo"}
786 @string{BOhler = "Ohler, Benjamin"}
787 @string{PDOlmsted = "Olmsted, Peter D."}
788 @string{AOlsen = "Olsen, A."}
789 @string{SJOlshansky = "Olshansky, S. J."}
790 @string{POmling = {Omlink, P{\"a}r}}
791 @string{JNOnuchic = "Onuchic, J. N."}
792 @string{YOono = "Oono, Y."}
793 @string{GOppenheim = "Oppenheim, Georges"}
794 @string{COpitz = "Optiz, Christiane A."}
795 @string{KOroszlan = "Oroszlan, Krisztina"}
796 @string{EOroudjev = "Oroudjev, E."}
797 @string{KOsoegawa = "Osoegawa, K."}
798 @string{OUP = "Oxford University Press"}
799 @string{EPaci = "Paci, Emanuele"}
800 @string{SPan = "Pan, S."}
801 @string{HSPark = "Park, H. S."}
802 @string{VParpura = "Parpura, Vladimir"}
803 @string{APastore = "Pastore, A."}
804 @string{APatrinos = "Patrinos, Aristides"}
805 @string{FPavone = "Pavone, F. S."}
806 @string{SHPayne = "Payne, Stephen H."}
807 @string{JPeck = "Peck, J."}
808 @string{HPeng = "Peng, Haibo"}
809 @string{QPeng = "Peng, Qing"}
810 @string{RNPerham = "Perham, Richard N."}
811 @string{OPerisic = "Perisic, Ognjen"}
812 @string{CPeterson = "Peterson, Craig L."}
813 @string{MPeterson = "Peterson, M."}
814 @string{SMPeterson = "Peterson, Susan M."}
815 @string{CPfannkoch = "Pfannkoch, C."}
816 @string{PA = "Pfl{\"u}gers Archiv: European journal of physiology"}
817 @string{PTRSL = "Philosophical Transactions of the Royal Society of London"}
818 @string{PR:E = "Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys"}
819 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
820 %string{PRL = "Phys Rev Lett"}
821 @string{Physica = "Physica"}
822 @string{GPing = "Ping, Guanghui"}
823 @string{NPinotsis = "Pinotsis, Nikos"}
824 @string{MPlumbley = "Plumbley, Mark"}
825 @string{PLOS:ONE = "PLOS ONE"}
826 %string{PLOS:ONE = "Public Library of Science ONE"}
827 @string{DPlunkett = "Plunkett, David"}
828 @string{PPodsiadlo = "Podsiadlo, Paul"}
829 @string{ASPolitou = "Politou, A. S."}
830 @string{APoustka = "Poustka, A."}
831 @string{CBPrater = "Prater, C.~B."}
832 @string{GPratesi = "Pratesi, G."}
833 @string{EPratts = "Pratts, E."}
834 @string{WPress = "Press, W."}
835 @string{PNAS = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the
836   United States of America"}
837 @string{PBPMB = "Progress in Biophysics and Molecular Biology"}
838 @string{PS = "Protein Science"}
839 @string{PROT = "Proteins"}
840 @string{RSUP = "Published for the Royal Society at the University Press"}
841 @string{EPuchner = "Puchner, Elias M."}
842 @string{VPuri = "Puri, V."}
843 @string{WPyckhout-Hintzen = "Pyckhout-Hintzen, Wim"}
844 @string{HQin = "Qin, Haina"}
845 @string{SQin = "Qin, S."}
846 @string{SRQuake = "Quake, Stephen R."}
847 @string{CQuate = "Quate, Calvin F."}
848 @string{HQureshi = "Qureshi, H."}
849 @string{SERadford = "Radford, Sheena E."}
850 @string{MRadmacher = "Radmacher, M."}
851 @string{MRaible = "Raible, M."}
852 @string{LRamirez = "Ramirez, L."}
853 @string{JRamser = "Ramser, J."}
854 @string{LRandles = "Randles, Lucy G."}
855 @string{VRaussens = "Raussens, Vincent"}
856 @string{IRay = "Ray, I."}
857 @string{MReardon = "Reardon, M."}
858 @string{ALCReddin = "Reddin, Andrew L. C."}
859 @string{SRedick = "Redick, Sambra D."}
860 @string{ZReich = "Reich, Ziv"}
861 @string{TReid = "Reid, T."}
862 @string{PReimann = "Reimann, P."}
863 @string{KReinert = "Reinert, K."}
864 @string{RReinhardt = "Reinhardt, R."}
865 @string{KRemington = "Remington, K."}
866 @string{RMP = "Rev. Mod. Phys."}
867 @string{RSI = "Review of Scientific Instruments"}
868 @string{FRief = "Rief, Frederick"}
869 @string{MRief = "Rief, Matthias"}
870 @string{KRitchie = "Ritchie, K."}
871 @string{MRobbins = "Robbins, Mark O."}
872 @string{CJRoberts = "Roberts, C.~J."}
873 @string{RJRoberts = "Roberts, R. J."}
874 @string{RRobertson = "Robertson, Ragan B."}
875 @string{HRoder = "Roder, Heinrich"}
876 @string{RRodriguez = "Rodriguez, R."}
877 @string{YHRogers = "Rogers, Y. H."}
878 @string{SRogic = "Rogic, S."}
879 @string{MRoman = "Roman, Marisa B."}
880 @string{GRomano = "Romano, G."}
881 @string{DRomblad = "Romblad, D."}
882 @string{RRos = "Ros, Robert"}
883 @string{BRosenberg = "Rosenberg, B."}
884 @string{JRosengren = "Rosengren, Jenny P."}
885 @string{ARosenthal = "Rosenthal, A."}
886 @string{ARoters = "Roters, Andreas"}
887 @string{WRowe = "Rowe, W."}
888 @string{LRowen = "Rowen, L."}
889 @string{BRuhfel = "Ruhfel, B."}
890 @string{DBRusch = "Rusch, D. B."}
891 @string{JMRuysschaert = "Ruysschaert, Jean-Marie"}
892 @string{JPRyckaert = "Ryckaert, Jean-Paul"}
893 @string{NSakaki = "Sakaki, Naoyoshi"}
894 @string{YSakaki = "Sakaki, Y."}
895 @string{SSalzberg = "Salzberg, S."}
896 @string{BSamori = "Samor{\`i}, Bruno"}
897 @string{MSandal = "Sandal, Massimo"}
898 @string{RSanders = "Sanders, R."}
899 @string{ASarkar = "Sarkar, Atom"}
900 @string{TSasaki = "Sasaki, T."}
901 @string{SSato = "Sato, S."}
902 @string{TSato = "Sato, Takehiro"}
903 @string{PSchaaf = "Schaaf, P."}
904 @string{RSchafer = "Schafer, Rolf"}
905 @string{TESchafer = "Sch{\"a}fer, Tilman E."}
906 @string{NScherer = "Scherer, Norbert F."}
907 @string{SScherer = "Scherer, S."}
908 @string{MSchilhabel = "Schilhabel, M."}
909 @string{HSchillers = "Schillers, Hermann"}
910 @string{BSchlegelberger = "Schlegelberger, B."}
911 @string{MSchleicher = "Schleicher, Michael"}
912 @string{MSchlierf = "Schlierf, Michael"}
913 @string{JSchmidt = "Schmidt, Jacob J."}
914 @string{LSchmitt = "Schmitt, Lutz"}
915 @string{JSchmutz = "Schmutz, J."}
916 @string{GSchuler = "Schuler, G."}
917 @string{GDSchuler = "Schuler, G. D."}
918 @string{KSchulten = "Schulten, Klaus"}
919 @string{ZSchulten = "Schulten, Zan"}
920 @string{MSchwab = "Schwab, M."}
921 @string{ISchwaiger = "Schwaiger, Ingo"}
922 @string{RSchwartz = "Schwartz, R."}
923 @string{RSchweitzerStenner = "Scheitzer-Stenner, Reinhard"}
924 @string{SCI = "Science"}
925 @string{CEScott = "Scott, C. E."}
926 @string{JScott = "Scott, J."}
927 @string{RScott = "Scott, R."}
928 @string{USeifert = "Seifert, Udo"}
929 @string{SKSekatskii = "Sekatskii, Sergey K."}
930 @string{MSekhon = "Sekhon, M."}
931 @string{TSekiguchi = "Sekiguchi, T."}
932 @string{BSenger = "Senger, B."}
933 @string{DBSenn = "Senn, David B."}
934 @string{PSeranski = "Seranski, P."}
935 @string{RSesboue = {Sesbo\"u\'e, R.}}
936 @string{EShakhnovich = "Shakhnovich, Eugene"}
937 @string{GShan = "Shan, Guiye"}
938 @string{JShang = "Shang, J."}
939 @string{WShao = "Shao, W."}
940 @string{DSharma = "Sharma, Deepak"}
941 @string{YJSheng = "Sheng, Yu-Jane"}
942 @string{KShibuya = "Shibuya, K."}
943 @string{JShillcock = "Shillcock, Julian"}
944 @string{AShimizu = "Shimizu, A."}
945 @string{NShimizu = "Shimizu, N."}
946 @string{RShimoKon = "Shimo-Kon, Rieko"}
947 @string{JPShine = "Shine, James P."}
948 @string{AShintani = "Shintani, A."}
949 @string{BShneiderman = "Shneiderman, Ben"}
950 @string{BShue = "Shue, B."}
951 @string{RSiebert = "Siebert, R."}
952 @string{EDSiggia = "Siggia, Eric D."}
953 @string{MSimon = "Simon, M."}
954 @string{MSimpson = "Simpson, M."}
955 @string{GESims = "Sims, Gregory E."}
956 @string{CSitter = "Sitter, C."}
957 @string{KVSjolander = "Sjolander, K. V."}
958 @string{MSkupski = "Skupski, M."}
959 @string{CSlayman = "Slayman, C."}
960 @string{MSmallwood = "Smallwood, M."}
961 @string{CSmith = "Smith, Corey L."}
962 @string{DASmith = "Smith, D. Alastair"}
963 @string{HOSmith = "Smith, H. O."}
964 @string{KBSmith = "Smith, Kathryn B."}
965 @string{SSmith = "Smith, S."}
966 @string{SBSmith = "Smith, S. B."}
967 @string{TSmith = "Smith, T."}
968 @string{JSoares = "Soares, J."}
969 @string{NDSocci = "Socci, N. D."}
970 @string{SEG = "Society of Exploration Geophysicists"}
971 @string{ESodergren = "Sodergren, E."}
972 @string{CSoderlund = "Soderlund, C."}
973 @string{JSong = "Song, Jianxing"}
974 @string{JSpanier = "Spanier, Jonathan E."}
975 @string{DSpeicher = "Speicher, David W."}
976 @string{GSpier = "Spier, G."}
977 @string{ASprague = "Sprague, A."}
978 @string{SPRINGER = "Springer Science + Business Media, LLC"}
979 @string{DBStaple = "Staple, Douglas B."}
980 @string{RStark = "Stark, R. W."}
981 @string{PSStayton = "Stayton, P. S."}
982 @string{REStenkamp = "Stenkamp, R. E."}
983 @string{SStepaniants = "Stepaniants, S."}
984 @string{EStewart = "Stewart, E."}
985 @string{MRStockmeier = "Stockmeier, M. R."}
986 @string{TStockwell = "Stockwell, T."}
987 @string{NEStone = "Stone, N. E."}
988 @string{AStout = "Stout, A."}
989 @string{TRStrick = "Strick, T. R."}
990 @string{CStroh = "Stroh, Cordula"}
991 @string{RStrong = "Strong, R."}
992 @string{JStruckmeier = "Struckmeier, Jens"}
993 @string{STR = "Structure"}
994 @string{TStrunz = "Strunz, Torsten"}
995 @string{MSu = "Su, Meihong"}
996 @string{GSubramanian = "Subramanian, G."}
997 @string{ESuh = "Suh, E."}
998 @string{JSun = "Sun, J."}
999 @string{YLSun = "Sun, Yu-Long"}
1000 @string{MSundberg = "Sundberg, Mark"}
1001 @string{WSundquist = "Sundquist, Wesley I."}
1002 @string{KSurewicz = "Surewicz, Krystyna"}
1003 @string{WKSurewicz = "Surewicz, Witold K."}
1004 @string{GGSutton = "Sutton, G. G."}
1005 @string{ASzabo = "Szabo, Attila"}
1006 @string{STagerud = "T{\aa}gerud, Sven"}
1007 @string{PTabor = "Tabor, P."}
1008 @string{ATakahashi = "Takahashi, Akiri"}
1009 @string{DTalaga = "Talaga, David S."}
1010 @string{PTalkner = "Talkner, Peter"}
1011 @string{RTampe = "Tamp{\'e}, Robert"}
1012 @string{JTang = "Tang, Jianyong"}
1013 @string{PTavan = "Tavan, P."}
1014 @string{BNTaylor = "Taylor, Barry N."}
1015 @string{THEMath = "Technische Hogeschool Eindhoven, Nederland,
1016   Onderafdeling der Wiskunde"}
1017 @string{SJBTendler = "Tendler, S.~J.~B."}
1018 @string{STeukolsky = "Teukolsky, S."}
1019 @string{CJ = "The Computer Journal"}
1020 @string{JBC = "The Journal of Biological Chemistry"}
1021 @string{JCP = "The Journal of Chemical Physics"}
1022 @string{JPC:B = "The Journal of Physical Chemistry B"}
1023 @string{JPC:C = "The Journal of Physical Chemistry C"}
1024 @string{RS = "The Royal Society"}
1025 @string{DThirumalai = "Thirumalai, Devarajan"}
1026 @string{PDThomas = "Thomas, P. D."}
1027 @string{RThomas = "Thomas, R."}
1028 @string{JThompson = "Thompson, J. B."}
1029 @string{EJThoreson = "Thoreson, E.~J."}
1030 @string{SThornton = "Thornton, S."}
1031 @string{RWTillmann = "Tillmann, R.~W."}
1032 @string{NNTint = "Tint, N. N."}
1033 @string{BTiribilli = "Tiribilli, Bruno"}
1034 @string{TTlusty = "Tlusty, Tsvi"}
1035 @string{PTobias = "Tobias, Paul"}
1036 @string{JTocaHerrera = "Toca-Herrera, Jose L."}
1037 @string{CATovey = "Tovey, Craig A."}
1038 @string{AToyoda = "Toyoda, A."}
1039 @string{TASME = "Transactions of the American Society of Mechanical Engineers"}
1040 @string{BTrask = "Trask, B."}
1041 @string{TBI = "Tribology International"}
1042 @string{JTrinick = "Trinick, John"}
1043 @string{KTrombitas = "Trombit\'as, K."}
1044 @string{ILTrong = "Trong, I. Le"}
1045 @string{CHTsai = "Tsai, Chih-Hui"}
1046 @string{HKTsao = "Tsao, Heng-Kwong"}
1047 @string{STse = "Tse, S."}
1048 @string{ZTshiprut = "Tshiprut, Z."}
1049 @string{JCMTsibris = "Tsibris, J.C.M."}
1050 @string{LTskhovrebova = "Tskhovrebova, Larissa"}
1051 @string{HWTurnbull = "Turnbull, Herbert Westren"}
1052 @string{RTurner = "Turner, R."}
1053 @string{AUlman = "Ulman, Abraham"}
1054 @string{UltraMic = "Ultramicroscopy"}
1055 @string{UIP:Urbana = "University of Illinois Press, Urbana"}
1056 @string{UTMB = "University of Texas Medical Branch"}
1057 @string{MUrbakh = "Urbakh, M."}
1058 @string{KJVanVliet = "Van Vliet, Krystyn J."}
1059 @string{PVandewalle = "Vandewalle, Patrick"}
1060 @string{CVech = "Vech, C."}
1061 @string{OVelasquez = "Velasquez, O."}
1062 @string{EVenter = "Venter, E."}
1063 @string{JCVenter = "Venter, J. C."}
1064 @string{PHVerdier = "Verdier, Peter H."}
1065 @string{IVetter = "Vetter, Ingrid R."}
1066 @string{MVetterli = "Vetterli, Martin"}
1067 @string{WVetterling = "Vetterling, W."}
1068 @string{MViani = "Viani, Mario B."}
1069 @string{JCVoegel = "Voegel, J.-C."}
1070 @string{VVogel = "Vogel, Viola"}
1071 @string{CWagner-McPherson = "Wagner-McPherson, C."}
1072 @string{RWahl = "Wahl, Reiner"}
1073 @string{TAWaigh = "Waigh, Thomas A."}
1074 @string{BWalenz = "Walenz, B."}
1075 @string{JWallis = "Wallis, J."}
1076 @string{KWalther = "Walther, Kirstin A."}
1077 @string{AJWalton = "Walton, Alan J"}
1078 @string{EBWalton = "Walton, Emily B."}
1079 @string{AWang = "Wang, A."}
1080 @string{FSWang = "Wang, F.~S."}
1081 @string{GWang = "Wang, G."}
1082 @string{JWang = "Wang, J."}
1083 @string{MWang = "Wang, M."}
1084 @string{MDWang = "Wang, Michelle D."}
1085 @string{SWang = "Wang, Shuang"}
1086 @string{XWang = "Wang, X."}
1087 @string{ZWang = "Wang, Z."}
1088 @string{HWatanabe = "Watanabe, Hiroshi"}
1089 @string{KWatanabe = "Watanabe, Kaori"}
1090 @string{RHWaterston = "Waterston, R. H."}
1091 @string{BWaugh = "Waugh, Ben"}
1092 @string{JWegiel = "Wegiel, J."}
1093 @string{MWei = "Wei, M."}
1094 @string{YWei = "Wei, Yen"}
1095 @string{ALWeisenhorn = "Weisenhorn, A.~L."}
1096 @string{JWeissenbach = "Weissenbach, J."}
1097 @string{BLWelch = "Welch, Bernard Lewis"}
1098 @string{GWen = "Wen, G."}
1099 @string{MWen = "Wen, M."}
1100 @string{JWetter = "Wetter, J."}
1101 @string{EPWhite = "White, Ethan P."}
1102 @string{ANWhitehead = "Whitehead, Alfred North"}
1103 @string{AWhittaker = "Whittaker, A."}
1104 @string{HKWickramasinghe = "Wickramasinghe, H. K."}
1105 @string{RWides = "Wides, R."}
1106 @string{AWiita = "Wiita, Arun P."}
1107 @string{MWilchek = "Wilchek, Meir"}
1108 @string{AWilcox = "Wilcox, Alexander J."}
1109 @string{Williams = "Williams"}
1110 @string{CCWilliams = "Williams, C. C."}
1111 @string{MWilliams = "Williams, M."}
1112 @string{SWilliams = "Williams, S."}
1113 @string{WN = "Williams \& Norgate"}
1114 @string{MWilmanns = "Wilmanns, Matthias"}
1115 @string{GWilson = "Wilson, Greg"}
1116 @string{PWilson = "Wilson, Paul"}
1117 @string{RKWilson = "Wilson, R. K."}
1118 @string{SWilson = "Wilson, Scott"}
1119 @string{SWindsor = "Windsor, S."}
1120 @string{EWinn-Deen = "Winn-Deen, E."}
1121 @string{NWirth = "Wirth, Niklaus"}
1122 @string{HMWisniewski = "Wisniewski, H.~M."}
1123 @string{CWitt = "Witt, Christian"}
1124 @string{KWolfe = "Wolfe, K."}
1125 @string{TGWolfsberg = "Wolfsberg, T. G."}
1126 @string{PGWolynes = "Wolynes, P. G."}
1127 @string{WPWong = "Wong, Wesley P."}
1128 @string{TWoodage = "Woodage, T."}
1129 @string{GRWoodcock = "Woodcock, Glenna R."}
1130 @string{JRWortman = "Wortman, J. R."}
1131 @string{PEWright = "Wright, Peter E."}
1132 @string{DWu = "Wu, D."}
1133 @string{GAWu = "Wu, Guohong A."}
1134 @string{JWWu = "Wu, Jong-Wuu"}
1135 @string{MWu = "Wu, M."}
1136 @string{YWu = "Wu, Yiming"}
1137 @string{GJLWuite = "Wuite, Gijs J. L."}
1138 @string{KWylie = "Wylie, K."}
1139 @string{JXi = "Xi, Jun"}
1140 @string{AXia = "Xia, A."}
1141 @string{CXiao = "Xiao, C."}
1142 @string{SXiao = "Xiao, Senbo"}
1143 @string{TYada = "Yada, T."}
1144 @string{CYan = "Yan, C."}
1145 @string{MYandell = "Yandell, M."}
1146 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
1147 @string{YYang = "Yang, Yao"}
1148 @string{BAYankner = "Yankner, Bruce A."}
1149 @string{AYao = "Yao, A."}
1150 @string{RYasuda = "Yaduso, Ryohei"}
1151 @string{JYe = "Ye, J."}
1152 @string{RYeh = "Yeh, Richard C."}
1153 @string{RYonescu = "Yonescu, R."}
1154 @string{SYooseph = "Yooseph, S."}
1155 @string{MYoshida = "Yoshida, Masasuke"}
1156 @string{WYu = "Yu, Weichang"}
1157 @string{JMYuan = "Yuan, Jian-Min"}
1158 @string{MYuan = "Yuan, Menglan"}
1159 @string{AZandieh = "Zandieh, A."}
1160 @string{JZaveri = "Zaveri, J."}
1161 @string{KZaveri = "Zaveri, K."}
1162 @string{MZhan = "Zhan, M."}
1163 @string{HZhang = "Zhang, H."}
1164 @string{JZhang = "Zhang, J."}
1165 @string{QZhang = "Zhang, Q."}
1166 @string{WZhang = "Zhang, W."}
1167 @string{YZhang = "Zhang, Yanjie"}
1168 @string{ZZhang = "Zhang, Zongtao"}
1169 @string{JZhao = "Zhao, Jason Ming"}
1170 @string{LZhao = "Zhao, Liming"}
1171 @string{QZhao = "Zhao, Q."}
1172 @string{SZhao = "Zhao, S."}
1173 @string{LZheng = "Zheng, L."}
1174 @string{XHZheng = "Zheng, X. H."}
1175 @string{FZhong = "Zhong, F."}
1176 @string{MZhong = "Zhong, Mingya"}
1177 @string{WZhong = "Zhong, W."}
1178 @string{HXZhou = "Zhou, Huan-Xiang"}
1179 @string{SZhu = "Zhu, S."}
1180 @string{XZhu = "Zhu, X."}
1181 @string{YJZhu = "Zhu, Ying-Jie"}
1182 @string{WZhuang = "Zhuang, Wei"}
1183 @string{JZidar = "Zidar, Jernej"}
1184 @string{JZiegler = "Ziegler, J.G."}
1185 @string{NZinder = "Zinder, N."}
1186 @string{RCZinober = "Zinober, Rebecca C."}
1187 @string{JZlatanova = "Zlatanova, Jordanka"}
1188 @string{PZou = "Zou, Peng"}
1189 @string{GZuccheri = "Zuccheri, Giampaolo"}
1190 @string{RZwanzig = "Zwanzig, R."}
1191 @string{arXiv = "arXiv"}
1192 @string{PGdeGennes = "de Gennes, P. G."}
1193 @string{PJdeJong = "de Jong, P. J."}
1194 @string{NGvanKampen = "van Kampen, N.G."}
1195 @string{NIST:SEMATECH = "{NIST/SEMATECH}"}
1196 @string{EDCola = "{\uppercase{d}}i Cola, Emanuela"}
1197
1198 @inbook{ NIST:chi-square,
1199   crossref = {NIST:ESH},
1200   chapter = {1.3.5.15: Chi-Square Goodness-of-Fit Test},
1201   year = 2013,
1202   month = may,
1203   day = 15,
1204   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda35f.htm},
1205 }
1206
1207 @inbook{ NIST:gumbel,
1208   crossref = {NIST:ESH},
1209   chapter = {1.3.6.6.16: Extreme Value Type {I} Distribution},
1210   year = 2009,
1211   month = oct,
1212   day = 9,
1213   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda366g.htm},
1214 }
1215
1216 @book{ NIST:ESH,
1217   editor = CCroarkin #" and "# PTobias,
1218   author = NIST:SEMATECH,
1219   title = {e-{H}andbook of Statistical Methods},
1220   year = 2013,
1221   month = may,
1222   publisher = NIST:SEMATECH,
1223   address = {Boulder, Colorado},
1224   url = {http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/},
1225   note = {This manual was developed from seed material produced by
1226     Mary Natrella.},
1227 }
1228
1229 @misc{ wikipedia:gumbel,
1230   author = "Wikipedia",
1231   title = "Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1232   year = 2012,
1233   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gumbel_distribution",
1234 }
1235
1236 @book { gumbel58,
1237     author = EJGumbel,
1238     title = "Statistics of Extremes",
1239     year = 1958,
1240     publisher = CUP,
1241     address = "New York",
1242     note = "TODO: read",
1243 }
1244
1245 @misc{ wikipedia:GEV,
1246   author = "Wikipedia",
1247   title = "Generalized extreme value distribution --- {W}ikipedia{,}
1248     The Free Encyclopedia",
1249   year = 2012,
1250   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Generalized_extreme_value_distribution",
1251 }
1252
1253 @misc{ wikipedia:gompertz,
1254   author = "Wikipedia",
1255   title = "Gompertz distribution --- {W}ikipedia{,} The Free Encyclopedia",
1256   year = 2012,
1257   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_distribution",
1258 }
1259
1260 @misc{ wikipedia:gumbel-t1,
1261   author = "Wikipedia",
1262   title = "Type-1 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1263     Encyclopedia",
1264   year = 2012,
1265   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-1_Gumbel_distribution",
1266 }
1267
1268 @misc{ wikipedia:gumbel-t2,
1269   author = "Wikipedia",
1270   title = "Type-2 Gumbel distribution --- {W}ikipedia{,} The Free
1271     Encyclopedia",
1272   year = 2012,
1273   url = "http://en.wikipedia.org/wiki/Type-2_Gumbel_distribution",
1274 }
1275
1276 @article { allemand03,
1277     author = JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "# VCroquette,
1278     title = "Stretching {DNA} and {RNA} to probe their interactions with
1279         proteins",
1280     year = 2003,
1281     month = jun,
1282     journal = COSB,
1283     volume = 13,
1284     number = 3,
1285     pages = "266--274",
1286     issn = "0959-440X",
1287     keywords = "DNA;DNA-Binding
1288         Proteins;Isomerases;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Nucleic
1289         Acid Conformation;Nucleotidyltransferases",
1290     abstract = "When interacting with a single stretched DNA, many proteins
1291         modify its end-to-end distance. This distance can be monitored in real
1292         time using various micromanipulation techniques that were initially
1293         used to determine the elastic properties of bare nucleic acids and
1294         their mechanically induced structural transitions. These methods are
1295         currently being applied to the study of DNA enzymes such as DNA and RNA
1296         polymerases, topoisomerases and structural proteins such as RecA. They
1297         permit the measurement of the probability distributions of the rate,
1298         processivity, on-time, affinity and efficiency for a large variety of
1299         DNA-based molecular motors."
1300 }
1301
1302 @article { alon90,
1303     author = RAlon #" and "# EABayer #" and "# MWilchek,
1304     title = "Streptavidin contains an {RYD} sequence which mimics the {RGD}
1305         receptor domain of fibronectin",
1306     year = 1990,
1307     month = aug,
1308     day = 16,
1309     journal = BCBPRC,
1310     volume = 170,
1311     number = 3,
1312     pages = "1236--1241",
1313     issn = "0006-291X",
1314     doi = "DOI: 10.1016/0006-291X(90)90526-S",
1315     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WBK-
1316         4F5M7K3-3C/2/c94b612e06efc8534ee24bb1da889811",
1317     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Bacterial Proteins;Binding
1318         Sites;Cell Line;Cell Membrane;Cricetinae;Fibronectins;Molecular
1319         Sequence Data;Streptavidin",
1320     abstract = "Streptavidin binds at low levels and high affinity to cell
1321         surfaces, the cause of which can be traced to the occurrence of a
1322         sequence containing RYD (Arg-Tyr-Asp) in the protein molecule. This
1323         binding is enhanced in the presence of biotin. Cell-bound streptavidin
1324         can be displaced by fibronectin, as well as by RGD- and RYD-containing
1325         peptides. In addition, streptavidin can displace fibronectin from cell
1326         surfaces. The RYD sequence of streptavidin thus mimics RGD (Arg-Gly-
1327         Asp), the universal recognition domain present in fibronectin and other
1328         adhesion-related molecules. The observed adhesion to cells has no
1329         relevance to biotin-binding since the RYD sequence is not part of the
1330         biotin-binding site of streptavidin. Since the use of streptavidin in
1331         avidin-biotin technology is based on its biotin-binding properties,
1332         researchers are hereby warned against its indiscriminate use in
1333         histochemical and cytochemical studies.",
1334     note = "Biological role of streptavidin."
1335 }
1336
1337 @article { balsera97,
1338     author = MBalsera #" and "# SStepaniants #" and "# SIzrailev #" and "#
1339         YOono #" and "# KSchulten,
1340     title = "Reconstructing potential energy functions from simulated force-
1341         induced unbinding processes",
1342     year = 1997,
1343     month = sep,
1344     journal = BPJ,
1345     volume = 73,
1346     number = 3,
1347     pages = "1281--1287",
1348     issn = "0006-3495",
1349     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/73/3/1281.pdf",
1350     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/73/3/1281",
1351     keywords = "Binding Sites;Biopolymers;Kinetics;Ligands;Microscopy, Atomic
1352         Force;Models, Chemical;Molecular Conformation;Protein
1353         Conformation;Proteins;Reproducibility of Results;Stochastic
1354         Processes;Thermodynamics",
1355     abstract = "One-dimensional stochastic models demonstrate that molecular
1356         dynamics simulations of a few nanoseconds can be used to reconstruct
1357         the essential features of the binding potential of macromolecules. This
1358         can be accomplished by inducing the unbinding with the help of external
1359         forces applied to the molecules, and discounting the irreversible work
1360         performed on the system by these forces. The fluctuation-dissipation
1361         theorem sets a fundamental limit on the precision with which the
1362         binding potential can be reconstructed by this method. The uncertainty
1363         in the resulting potential is linearly proportional to the irreversible
1364         component of work performed on the system during the simulation. These
1365         results provide an a priori estimate of the energy barriers observable
1366         in molecular dynamics simulations."
1367 }
1368
1369 @article { baneyx02,
1370     author = GBaneyx #" and "# LBaugh #" and "# VVogel,
1371     title = "Supramolecular Chemistry And Self-assembly Special Feature:
1372         Fibronectin extension and unfolding within cell matrix fibrils
1373         controlled by cytoskeletal tension",
1374     year = 2002,
1375     journal = PNAS,
1376     volume = 99,
1377     number = 8,
1378     pages = "5139--5143",
1379     doi = "10.1073/pnas.072650799",
1380     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/8/5139.pdf",
1381     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/8/5139",
1382     abstract = "Evidence is emerging that mechanical stretching can alter the
1383         functional states of proteins. Fibronectin (Fn) is a large,
1384         extracellular matrix protein that is assembled by cells into elastic
1385         fibrils and subjected to contractile forces. Assembly into fibrils
1386         coincides with expression of biological recognition sites that are
1387         buried in Fn's soluble state. To investigate how supramolecular
1388         assembly of Fn into fibrillar matrix enables cells to mechanically
1389         regulate its structure, we used fluorescence resonance energy transfer
1390         (FRET) as an indicator of Fn conformation in the fibrillar matrix of
1391         NIH 3T3 fibroblasts. Fn was randomly labeled on amine residues with
1392         donor fluorophores and site-specifically labeled on cysteine residues
1393         in modules FnIII7 and FnIII15 with acceptor fluorophores.
1394         Intramolecular FRET was correlated with known structural changes of Fn
1395         in denaturing solution, then applied in cell culture as an indicator of
1396         Fn conformation within the matrix fibrils of NIH 3T3 fibroblasts. Based
1397         on the level of FRET, Fn in many fibrils was stretched by cells so that
1398         its dimer arms were extended and at least one FnIII module unfolded.
1399         When cytoskeletal tension was disrupted using cytochalasin D, FRET
1400         increased, indicating refolding of Fn within fibrils. These results
1401         suggest that cell-generated force is required to maintain Fn in
1402         partially unfolded conformations. The results support a model of Fn
1403         fibril elasticity based on unraveling and refolding of FnIII modules.
1404         We also observed variation of FRET between and along single fibrils,
1405         indicating variation in the degree of unfolding of Fn in fibrils.
1406         Molecular mechanisms by which mechanical force can alter the structure
1407         of Fn, converting tensile forces into biochemical cues, are discussed."
1408 }
1409
1410 @article { basche01,
1411     author = TBasche #" and "# SNie #" and "# JFernandez,
1412     title = "Single molecules",
1413     year = 2001,
1414     journal = PNAS,
1415     volume = 98,
1416     number = 19,
1417     pages = "10527--10528",
1418     doi = "10.1073/pnas.191365898",
1419     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10527.pdf",
1420     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10527",
1421     note = "Mini summary of single-molecule techniques and look to future.
1422         Focuses on AFM, but mentions others."
1423 }
1424
1425 @article { bechhoefer02,
1426     author = JBechhoefer #" and "# SWilson,
1427     title = "Faster, cheaper, safer optical tweezers for the undergraduate
1428         laboratory",
1429     collaboration = "",
1430     year = 2002,
1431     journal = AJP,
1432     volume = 70,
1433     number = 4,
1434     pages = "393--400",
1435     publisher = AAPT,
1436     doi = "10.1119/1.1445403",
1437     url = "http://link.aip.org/link/?AJP/70/393/1",
1438     keywords = "student experiments; safety; radiation pressure; laser beam
1439         applications",
1440     note = {Good discussion of the effect of correlation time on
1441       calibration.  References work on deconvolving thermal noise from
1442       other noise\citep{cowan98}.  Excellent detail on power spectrum
1443       derivation and thermal noise for extremely overdamped
1444       oscillators in Appendix A (references \citet{rief65}), except
1445       that their equation A12 is missing a factor of $1/\pi$.  I
1446       pointed this out to John Bechhoefer and he confirmed the
1447       error.},
1448     project = "Cantilever Calibration"
1449 }
1450
1451 @article{ berg-sorensen05,
1452   author = KBergSorensen #" and "# HFlyvbjerg,
1453   title = {The colour of thermal noise in classical Brownian motion: a
1454     feasibility study of direct experimental observation},
1455   year = 2005,
1456   month = feb,
1457   day = 1,
1458   journal = NJP,
1459   volume = 7,
1460   number = {1},
1461   pages = {38},
1462   doi = {10.1088/1367-2630/7/1/038},
1463   url = {http://stacks.iop.org/1367-2630/7/i=1/a=038},
1464   eprint = {http://iopscience.iop.org/1367-2630/7/1/038/pdf/1367-2630_7_1_038.pdf},
1465   abstract = {One hundred years after Einstein modelled Brownian
1466     motion, a central aspect of this motion in incompressible fluids
1467     has not been verified experimentally: the thermal noise that
1468     drives the Brownian particle, is not white, as in Einstein's
1469     simple theory. It is slightly coloured, due to hydrodynamics and
1470     the fluctuation--dissipation theorem. This theoretical result from
1471     the 1970s was prompted by computer simulation results in apparent
1472     violation of Einstein's theory. We discuss how a direct
1473     experimental observation of this colour might be carried out by
1474     using optical tweezers to separate the thermal noise from the
1475     particle's dynamic response to it. Since the thermal noise is
1476     almost white, very good statistics is necessary to resolve its
1477     colour. That requires stable equipment and long recording times,
1478     possibly making this experiment one for the future only. We give
1479     results for experimental requirements and for stochastic errors as
1480     functions of experimental window and measurement time, and discuss
1481     some potential sources of systematic errors.},
1482 }
1483
1484 @article { bedard08,
1485     author = SBedard #" and "# MMGKrishna #" and "# LMayne #" and "#
1486         SWEnglander,
1487     title = "Protein folding: Independent unrelated pathways or predetermined
1488         pathway with optional errors.",
1489     year = 2008,
1490     month = may,
1491     day = 20,
1492     journal = PNAS,
1493     volume = 105,
1494     number = 20,
1495     pages = "7182--7187",
1496     issn = "1091-6490",
1497     doi = "10.1073/pnas.0801864105",
1498     eprint = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full.pdf",
1499     url = "http://www.pnas.org/content/105/20/7182.full",
1500     keywords = "Biochemistry;Guanidine;Kinetics;Micrococcal Nuclease;Models,
1501         Biological;Models, Chemical;Models, Theoretical;Protein
1502         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
1503         Secondary;Proteins;Proteomics;Reproducibility of
1504         Results;Thermodynamics",
1505     abstract = "The observation of heterogeneous protein folding kinetics has
1506         been widely interpreted in terms of multiple independent unrelated
1507         pathways (IUP model), both experimentally and in theoretical
1508         calculations. However, direct structural information on folding
1509         intermediates and their properties now indicates that all of a protein
1510         population folds through essentially the same stepwise pathway,
1511         determined by cooperative native-like foldon units and the way that the
1512         foldons fit together in the native protein. It is essential to decide
1513         between these fundamentally different folding mechanisms. This article
1514         shows, contrary to previous supposition, that the heterogeneous folding
1515         kinetics observed for the staphylococcal nuclease protein (SNase) does
1516         not require alternative parallel pathways. SNase folding kinetics can
1517         be fit equally well by a single predetermined pathway that allows for
1518         optional misfolding errors, which are known to occur ubiquitously in
1519         protein folding. Structural, kinetic, and thermodynamic information for
1520         the folding intermediates and pathways of many proteins is consistent
1521         with the predetermined pathway-optional error (PPOE) model but contrary
1522         to the properties implied in IUP models."
1523 }
1524
1525 @article { bell78,
1526     author = GIBell,
1527     title = "Models for the specific adhesion of cells to cells",
1528     year = 1978,
1529     month = may,
1530     day = 12,
1531     journal = SCI,
1532     volume = 200,
1533     number = 4342,
1534     pages = "618--627",
1535     issn = "0036-8075",
1536     url = "http://www.jstor.org/stable/1746930",
1537     keywords = "Antigen-Antibody Reactions; Cell Adhesion; Cell Membrane;
1538         Chemistry, Physical; Electrophysiology; Enzymes; Glycoproteins;
1539         Kinetics; Ligands; Membrane Proteins; Models, Biological; Receptors,
1540         Drug",
1541     abstract = "A theoretical framework is proposed for the analysis of
1542         adhesion between cells or of cells to surfaces when the adhesion is
1543         mediated by reversible bonds between specific molecules such as antigen
1544         and antibody, lectin and carbohydrate, or enzyme and substrate. From a
1545         knowledge of the reaction rates for reactants in solution and of their
1546         diffusion constants both in solution and on membranes, it is possible
1547         to estimate reaction rates for membrane-bound reactants. Two models are
1548         developed for predicting the rate of bond formation between cells and
1549         are compared with experiments. The force required to separate two cells
1550         is shown to be greater than the expected electrical forces between
1551         cells, and of the same order of magnitude as the forces required to
1552         pull gangliosides and perhaps some integral membrane proteins out of
1553         the cell membrane.",
1554     note = "The Bell model and a fair bit of cell bonding background.",
1555     project = "sawtooth simulation"
1556 }
1557
1558 @article { berk91,
1559     author = DBerk #" and "# EEvans,
1560     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {III}. Mechanical
1561         analysis for large contact areas",
1562     year = 1991,
1563     month = apr,
1564     journal = BPJ,
1565     volume = 59,
1566     number = 4,
1567     pages = "861--872",
1568     issn = "0006-3495",
1569     keywords = "Cell Adhesion;Erythrocyte Membrane;Erythrocytes;Hemagglutinatio
1570         n;Hemagglutinins;Humans;Kinetics;Mathematics;Models,
1571         Biological;Pressure",
1572     abstract = "An experimental method and analysis are introduced which
1573         provide direct quantitation of the strength of adhesive contact for
1574         large agglutinin-bonded regions between macroscopically smooth membrane
1575         capsules (e.g., red blood cells). The approach yields intrinsic
1576         properties for separation of adherent regions independent of mechanical
1577         deformation of the membrane capsules during detachment. Conceptually,
1578         the micromechanical method involves one rigid test-capsule surface (in
1579         the form of a perfect sphere) held fixed by a micropipette and a second
1580         deformable capsule maneuvered with another micropipette to force
1581         contact with the test capsule. Only the test capsule is bound with
1582         agglutinin so that the maximum number of cross-bridges can be formed
1583         without steric interference. Following formation of a large adhesion
1584         region by mechanical impingement, the deformable capsule is detached
1585         from the rigid capsule surface by progressive aspiration into the
1586         micropipette. For the particular case modeled here, the deformable
1587         capsule is assumed to be a red blood cell which is preswollen by slight
1588         osmotic hydration before the test. The caliber of the detachment
1589         pipette is chosen so that the capsule will form a smooth cylindrical
1590         ``piston'' inside the pipette as it is aspirated. Because of the high
1591         flexibility of the membrane, the capsule naturally seals against the
1592         tube wall by pressurization even though it does not adhere to the
1593         glass. This arrangement maintains perfect axial symmetry and prevents
1594         the membrane from folding or buckling. Hence, it is possible to
1595         rigorously analyze the mechanics of deformation of the cell body to
1596         obtain the crucial ``transducer'' relation between pipette suction
1597         force and the membrane tension applied directly at the perimeter of the
1598         adhesive contact. Further, the geometry of the cell throughout the
1599         detachment process is predicted which provides accurate specification
1600         of the contact angle theta c between surfaces at the perimeter of the
1601         contact. A full analysis of red cell capsules during detachment has
1602         been carried out; however, it is shown that the shear rigidity of the
1603         red cell membrane can often be neglected so that the red cell can be
1604         treated as if it were an underfilled lipid bilayer vesicle. From the
1605         analysis, the mechanical leverage factor (1-cos theta c) and the
1606         membrane tension at the contact perimeter are determined to provide a
1607         complete description of the local mechanics of membrane separation as
1608         functions of large-scale experimental variables (e.g., suction force,
1609         contact diameter, overall cell length).(ABSTRACT TRUNCATED AT 400
1610         WORDS)"
1611 }
1612
1613 @article { best02,
1614     author = RBest #" and "# SFowler #" and "# JTocaHerrera #" and "# JClarke,
1615     title = "A simple method for probing the mechanical unfolding pathway of
1616         proteins in detail",
1617     year = 2002,
1618     journal = PNAS,
1619     volume = 99,
1620     number = 19,
1621     pages = "12143--12148",
1622     doi = "10.1073/pnas.192351899",
1623     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/19/12143.pdf",
1624     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/19/12143",
1625     abstract = "Atomic force microscopy is an exciting new single-molecule
1626         technique to add to the toolbox of protein (un)folding methods.
1627         However, detailed analysis of the unfolding of proteins on application
1628         of force has, to date, relied on protein molecular dynamics simulations
1629         or a qualitative interpretation of mutant data. Here we describe how
1630         protein engineering {Phi} value analysis can be adapted to characterize
1631         the transition states for mechanical unfolding of proteins. Single-
1632         molecule studies also have an advantage over bulk experiments, in that
1633         partial {Phi} values arising from partial structure in the transition
1634         state can be clearly distinguished from those averaged over alternate
1635         pathways. We show that unfolding rate constants derived in the standard
1636         way by using Monte Carlo simulations are not reliable because of the
1637         errors involved. However, it is possible to circumvent these problems,
1638         providing the unfolding mechanism is not changed by mutation, either by
1639         a modification of the Monte Carlo procedure or by comparing mutant and
1640         wild-type data directly. The applicability of the method is tested on
1641         simulated data sets and experimental data for mutants of titin I27.",
1642     note = "Points out order-of-magnitude errors in $k_{u0}$ estimation from
1643         fitting Monte Carlo simulations."
1644 }
1645
1646 @article { best08a,
1647     author = RBest #" and "# GHummer,
1648     title = "Protein folding kinetics under force from molecular simulation.",
1649     year = 2008,
1650     month = mar,
1651     day = 26,
1652     journal = JACS,
1653     volume = 130,
1654     number = 12,
1655     pages = "3706--3707",
1656     issn = "1520-5126",
1657     doi = "10.1021/ja0762691",
1658     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Chemical;Protein
1659         Folding;Stress, Mechanical;Ubiquitin",
1660     abstract = "Despite a large number of studies on the mechanical unfolding
1661         of proteins, there are still relatively few successful attempts to
1662         refold proteins in the presence of a stretching force. We explore
1663         refolding kinetics under force using simulations of a coarse-grained
1664         model of ubiquitin. The effects of force on the folding kinetics can be
1665         fitted by a one-dimensional Kramers theory of diffusive barrier
1666         crossing, resulting in physically meaningful parameters for the height
1667         and location of the folding activation barrier. By comparing parameters
1668         obtained from pulling in different directions, we find that the
1669         unfolded state plays a dominant role in the refolding kinetics. Our
1670         findings explain why refolding becomes very slow at even moderate
1671         pulling forces and suggest how it could be practically observed in
1672         experiments at higher forces."
1673 }
1674
1675 @article { best08b,
1676     author = RBest #" and "# EPaci #" and "# GHummer #" and "# OKDudko,
1677     title = "Pulling direction as a reaction coordinate for the mechanical
1678         unfolding of single molecules.",
1679     year = 2008,
1680     month = may,
1681     day = 15,
1682     journal = JPC:B,
1683     volume = 112,
1684     number = 19,
1685     pages = "5968--5976",
1686     issn = "1520-6106",
1687     doi = "10.1021/jp075955j",
1688     keywords = "Computer Simulation;Kinetics;Models, Molecular;Protein
1689         Folding;Protein Structure, Tertiary;Time Factors;Ubiquitin",
1690     abstract = "The folding and unfolding kinetics of single molecules, such as
1691         proteins or nucleic acids, can be explored by mechanical pulling
1692         experiments. Determining intrinsic kinetic information, at zero
1693         stretching force, usually requires an extrapolation by fitting a
1694         theoretical model. Here, we apply a recent theoretical approach
1695         describing molecular rupture in the presence of force to unfolding
1696         kinetic data obtained from coarse-grained simulations of ubiquitin.
1697         Unfolding rates calculated from simulations over a broad range of
1698         stretching forces, for different pulling directions, reveal a
1699         remarkable ``turnover'' from a force-independent process at low force
1700         to a force-dependent process at high force, akin to the ``roll-over''
1701         in unfolding rates sometimes seen in studies using chemical denaturant.
1702         While such a turnover in rates is unexpected in one dimension, we
1703         demonstrate that it can occur for dynamics in just two dimensions. We
1704         relate the turnover to the quality of the pulling direction as a
1705         reaction coordinate for the intrinsic folding mechanism. A novel
1706         pulling direction, designed to be the most relevant to the intrinsic
1707         folding pathway, results in the smallest turnover. Our results are in
1708         accord with protein engineering experiments and simulations which
1709         indicate that the unfolding mechanism at high force can differ from the
1710         intrinsic mechanism. The apparent similarity between extrapolated and
1711         intrinsic rates in experiments, unexpected for different unfolding
1712         barriers, can be explained if the turnover occurs at low forces."
1713 }
1714
1715 @article { borgia08,
1716     author = Borgia #" and "# Williams #" and "# Clarke,
1717     title = "Single-Molecule Studies of Protein Folding",
1718     year = 2008,
1719     month = jul,
1720     day = 07,
1721     journal = ARBC,
1722     volume = 77,
1723     pages = "101--125",
1724     issn = "0066-4154",
1725     doi = "10.1146/annurev.biochem.77.060706.093102",
1726     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
1727         em.77.060706.093102",
1728     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
1729         77.060706.093102",
1730     abstract = "Although protein-folding studies began several decades ago, it
1731         is only recently that the tools to analyze protein folding at the
1732         single-molecule level have been developed. Advances in single-molecule
1733         fluorescence and force spectroscopy techniques allow investigation of
1734         the folding and dynamics of single protein molecules, both at
1735         equilibrium and as they fold and unfold. The experiments are far from
1736         simple, however, both in execution and in interpretation of the
1737         results. In this review, we discuss some of the highlights of the work
1738         so far and concentrate on cases where comparisons with the classical
1739         experiments can be made. We conclude that, although there have been
1740         relatively few startling insights from single-molecule studies, the
1741         rapid progress that has been made suggests that these experiments have
1742         significant potential to advance our understanding of protein folding.
1743         In particular, new techniques offer the possibility to explore regions
1744         of the energy landscape that are inaccessible to classical ensemble
1745         measurements and, perhaps, to observe rare events undetectable by other
1746         means."
1747 }
1748
1749 @article { braverman08,
1750     author = EBraverman #" and "# RMamdani,
1751     title = "Continuous versus pulse harvesting for population models in
1752         constant and variable environment",
1753     year = 2008,
1754     month = sep,
1755     day = 18,
1756     journal = JMathBiol,
1757     volume = 57,
1758     number = 3,
1759     pages = "413--434",
1760     issn = "0303-6812",
1761     doi = "10.1007/s00285-008-0169-z",
1762     eprint =
1763         "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/fulltext.pdf",
1764     url = "http://www.springerlink.com/content/a1m23v50201m2401/",
1765     abstract = "We consider both autonomous and nonautonomous population models
1766         subject to either impulsive or continuous harvesting. It is
1767         demonstrated in the paper that the impulsive strategy can be as good as
1768         the continuous one, but cannot outperform it. We introduce a model,
1769         where certain harm to the population is incorporated in each harvesting
1770         event, and study it for the logistic and the Gompertz laws of growth.
1771         In this case, impulsive harvesting is not only the optimal strategy but
1772         is the only possible one.",
1773     note = "An example of non-exponential Gomperz law."
1774 }
1775
1776 @article { brochard-wyart99,
1777     author = FBrochard-Wyart #" and "# ABuguin #" and "# PGdeGennes,
1778     title = "Dynamics of taut {DNA} chains",
1779     year = 1999,
1780     journal = EPL,
1781     volume = 47,
1782     number = 2,
1783     pages = "171--174",
1784     eprint =
1785         "http://www.iop.org/EJ/article/0295-5075/47/2/171/epl_47_2_171.pdf",
1786     url = "http://stacks.iop.org/0295-5075/47/171",
1787     abstract = {We discuss the dynamics of stretched DNA chains, subjected to a
1788         tension force f, in a "taut" regime where ph = flp0/kBT $>$ 1 (lp0
1789         being the unperturbed persistence length). We deal with two variables:
1790         the local transverse displacements u, and the longitudinal position of
1791         a monomer u[?]. The variables u and u[?] follow two distinct Rouse
1792         equations, with diffusion coefficients D[?] = f/e (where e is the
1793         solvent viscosity) and D[?] = 4ph1/2D[?]. We apply these ideas to a
1794         discussion of various transient regimes.},
1795     note = "Theory for weakly bending relaxation modes in WLCs and FJCs."
1796 }
1797
1798 @article { brockwell02,
1799     author = DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "# JClarkson #" and "#
1800         RCZinober #" and "# AWBlake #" and "# JTrinick #" and "# PDOlmsted #"
1801         and "# DASmith #" and "# SERadford,
1802     title = "The effect of core destabilization on the mechanical resistance of
1803         {I27}",
1804     year = 2002,
1805     month = jul,
1806     journal = BPJ,
1807     volume = 83,
1808     number = 1,
1809     pages = "458--472",
1810     issn = "0006-3495",
1811     doi = "10.1016/S0006-3495(02)75182-5",
1812     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/83/1/458.pdf",
1813     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/83/1/458",
1814     keywords = "Amino Acid Sequence; Dose-Response Relationship, Drug;
1815         Kinetics; Magnetic Resonance Spectroscopy; Models, Molecular; Molecular
1816         Sequence Data; Monte Carlo Method; Muscle Proteins; Mutation; Peptide
1817         Fragments; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases;
1818         Protein Structure, Secondary; Protein Structure, Tertiary; Proteins;
1819         Thermodynamics",
1820     abstract = "It is still unclear whether mechanical unfolding probes the
1821         same pathways as chemical denaturation. To address this point, we have
1822         constructed a concatamer of five mutant I27 domains (denoted (I27)(5)*)
1823         and used it for mechanical unfolding studies. This protein consists of
1824         four copies of the mutant C47S, C63S I27 and a single copy of C63S I27.
1825         These mutations severely destabilize I27 (DeltaDeltaG(UN) = 8.7 and
1826         17.9 kJ mol(-1) for C63S I27 and C47S, C63S I27, respectively). Both
1827         mutations maintain the hydrogen bond network between the A' and G
1828         strands postulated to be the major region of mechanical resistance for
1829         I27. Measuring the speed dependence of the force required to unfold
1830         (I27)(5)* in triplicate using the atomic force microscope allowed a
1831         reliable assessment of the intrinsic unfolding rate constant of the
1832         protein to be obtained (2.0 x 10(-3) s(-1)). The rate constant of
1833         unfolding measured by chemical denaturation is over fivefold faster
1834         (1.1 x 10(-2) s(-1)), suggesting that these techniques probe different
1835         unfolding pathways. Also, by comparing the parameters obtained from the
1836         mechanical unfolding of a wild-type I27 concatamer with that of
1837         (I27)(5)*, we show that although the observed forces are considerably
1838         lower, core destabilization has little effect on determining the
1839         mechanical sensitivity of this domain."
1840 }
1841
1842 @article { brockwell03,
1843     author = DJBrockwell #" and "# EPaci #" and "# RCZinober #" and "#
1844         GSBeddard #" and "# PDOlmsted #" and "# DASmith #" and "# RNPerham #"
1845         and "# SERadford,
1846     title = "Pulling geometry defines the mechanical resistance of a beta-sheet
1847         protein",
1848     year = 2003,
1849     month = sep,
1850     day = 17,
1851     journal = NSB,
1852     volume = 10,
1853     number = 9,
1854     pages = "731--737",
1855     issn = "1072-8368",
1856     doi = "10.1038/nsb968",
1857     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb968.pdf",
1858     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb968.html",
1859     keywords = "Anisotropy;Escherichia coli;Kinetics;Models, Molecular;Monte
1860         Carlo Method;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Protein
1861         Structure, Tertiary;Proteins;Software;Temperature;Thermodynamics",
1862     abstract = "Proteins show diverse responses when placed under mechanical
1863         stress. The molecular origins of their differing mechanical resistance
1864         are still unclear, although the orientation of secondary structural
1865         elements relative to the applied force vector is thought to have an
1866         important function. Here, by using a method of protein immobilization
1867         that allows force to be applied to the same all-beta protein, E2lip3,
1868         in two different directions, we show that the energy landscape for
1869         mechanical unfolding is markedly anisotropic. These results, in
1870         combination with molecular dynamics (MD) simulations, reveal that the
1871         unfolding pathway depends on the pulling geometry and is associated
1872         with unfolding forces that differ by an order of magnitude. Thus, the
1873         mechanical resistance of a protein is not dictated solely by amino acid
1874         sequence, topology or unfolding rate constant, but depends critically
1875         on the direction of the applied extension.",
1876     note = "Another scaffold effect paper. TODO: details"
1877 }
1878
1879 @article { brower-toland02,
1880     author = BDBrowerToland #" and "# CSmith #" and "# RYeh #" and "# JLis #"
1881         and "# CPeterson #" and "# MDWang,
1882     title = "From the Cover: Mechanical disruption of individual nucleosomes
1883         reveals a reversible multistage release of {DNA}",
1884     year = 2002,
1885     journal = PNAS,
1886     volume = 99,
1887     number = 4,
1888     pages = "1960--1965",
1889     doi = "10.1073/pnas.022638399",
1890     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/4/1960.pdf",
1891     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/4/1960",
1892     abstract = "The dynamic structure of individual nucleosomes was examined by
1893         stretching nucleosomal arrays with a feedback-enhanced optical trap.
1894         Forced disassembly of each nucleosome occurred in three stages.
1895         Analysis of the data using a simple worm-like chain model yields 76 bp
1896         of DNA released from the histone core at low stretching force.
1897         Subsequently, 80 bp are released at higher forces in two stages: full
1898         extension of DNA with histones bound, followed by detachment of
1899         histones. When arrays were relaxed before the dissociated state was
1900         reached, nucleosomes were able to reassemble and to repeat the
1901         disassembly process. The kinetic parameters for nucleosome disassembly
1902         also have been determined."
1903 }
1904
1905 @article { bryngelson87,
1906     author = JDBryngelson #" and "# PGWolynes,
1907     title = "Spin glasses and the statistical mechanics of protein folding",
1908     year = 1987,
1909     month = nov,
1910     journal = PNAS,
1911     volume = 84,
1912     number = 21,
1913     pages = "7524--7528",
1914     issn = "0027-8424",
1915     keywords = "Kinetics; Mathematics; Models, Theoretical; Protein
1916         Conformation; Proteins; Stochastic Processes",
1917     abstract = "The theory of spin glasses was used to study a simple model of
1918         protein folding. The phase diagram of the model was calculated, and the
1919         results of dynamics calculations are briefly reported. The relation of
1920         these results to folding experiments, the relation of these hypotheses
1921         to previous protein folding theories, and the implication of these
1922         hypotheses for protein folding prediction schemes are discussed.",
1923     note = "Seminal protein folding via energy landscape paper."
1924 }
1925
1926 @article { bryngelson95,
1927     author = JDBryngelson #" and "# JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "#
1928         PGWolynes,
1929     title = "Funnels, pathways, and the energy landscape of protein folding: a
1930         synthesis",
1931     year = 1995,
1932     month = mar,
1933     journal = PROT,
1934     volume = 21,
1935     number = 3,
1936     pages = "167--195",
1937     issn = "0887-3585",
1938     doi = "10.1002/prot.340210302",
1939     keywords = "Amino Acid Sequence; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
1940         Data Interpretation, Statistical; Kinetics; Models, Chemical; Molecular
1941         Sequence Data; Protein Biosynthesis; Protein Conformation; Protein
1942         Folding; Proteins; Thermodynamics",
1943     abstract = "The understanding, and even the description of protein folding
1944         is impeded by the complexity of the process. Much of this complexity
1945         can be described and understood by taking a statistical approach to the
1946         energetics of protein conformation, that is, to the energy landscape.
1947         The statistical energy landscape approach explains when and why unique
1948         behaviors, such as specific folding pathways, occur in some proteins
1949         and more generally explains the distinction between folding processes
1950         common to all sequences and those peculiar to individual sequences.
1951         This approach also gives new, quantitative insights into the
1952         interpretation of experiments and simulations of protein folding
1953         thermodynamics and kinetics. Specifically, the picture provides simple
1954         explanations for folding as a two-state first-order phase transition,
1955         for the origin of metastable collapsed unfolded states and for the
1956         curved Arrhenius plots observed in both laboratory experiments and
1957         discrete lattice simulations. The relation of these quantitative ideas
1958         to folding pathways, to uniexponential vs. multiexponential behavior in
1959         protein folding experiments and to the effect of mutations on folding
1960         is also discussed. The success of energy landscape ideas in protein
1961         structure prediction is also described. The use of the energy landscape
1962         approach for analyzing data is illustrated with a quantitative analysis
1963         of some recent simulations, and a qualitative analysis of experiments
1964         on the folding of three proteins. The work unifies several previously
1965         proposed ideas concerning the mechanism protein folding and delimits
1966         the regions of validity of these ideas under different thermodynamic
1967         conditions."
1968 }
1969
1970 @article { bullard06,
1971     author = BBullard #" and "# TGarcia #" and "# VBenes #" and "# MLeake #"
1972         and "# WALinke #" and "# AOberhauser,
1973     title = "The molecular elasticity of the insect flight muscle proteins
1974         projectin and kettin",
1975     year = 2006,
1976     journal = PNAS,
1977     volume = 103,
1978     number = 12,
1979     pages = "4451--4456",
1980     doi = "10.1073/pnas.0509016103",
1981     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/12/4451.pdf",
1982     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/12/4451",
1983     abstract = "Projectin and kettin are titin-like proteins mainly responsible
1984         for the high passive stiffness of insect indirect flight muscles, which
1985         is needed to generate oscillatory work during flight. Here we report
1986         the mechanical properties of kettin and projectin by single-molecule
1987         force spectroscopy. Force-extension and force-clamp curves obtained
1988         from Lethocerus projectin and Drosophila recombinant projectin or
1989         kettin fragments revealed that fibronectin type III domains in
1990         projectin are mechanically weaker (unfolding force, Fu {approx} 50-150
1991         pN) than Ig-domains (Fu {approx} 150-250 pN). Among Ig domains in
1992         Sls/kettin, the domains near the N terminus are less stable than those
1993         near the C terminus. Projectin domains refolded very fast [85% at 15
1994         s-1 (25{degrees}C)] and even under high forces (15-30 pN). Temperature
1995         affected the unfolding forces with a Q10 of 1.3, whereas the refolding
1996         speed had a Q10 of 2-3, probably reflecting the cooperative nature of
1997         the folding mechanism. High bending rigidities of projectin and kettin
1998         indicated that straightening the proteins requires low forces. Our
1999         results suggest that titin-like proteins in indirect flight muscles
2000         could function according to a folding-based-spring mechanism."
2001 }
2002
2003 @article { bustamante08,
2004     author = CBustamante,
2005     title = "In singulo Biochemistry: When Less Is More",
2006     year = 2008,
2007     journal = ARBC,
2008     volume = 77,
2009     pages = "45--50",
2010     issn = "0066-4154",
2011     doi = "10.1146/annurev.biochem.012108.120952",
2012     eprint = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bioch
2013         em.012108.120952",
2014     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.biochem.
2015         012108.120952",
2016     abstract = "It has been over one-and-a-half decades since methods of
2017         single-molecule detection and manipulation were first introduced in
2018         biochemical research. Since then, the application of these methods to
2019         an expanding variety of problems has grown at a vertiginous pace. While
2020         initially many of these experiments led more to confirmatory results
2021         than to new discoveries, today single-molecule methods are often the
2022         methods of choice to establish new mechanism-based results in
2023         biochemical research. Throughout this process, improvements in the
2024         sensitivity, versatility, and both spatial and temporal resolution of
2025         these techniques has occurred hand in hand with their applications. We
2026         discuss here some of the advantages of single-molecule methods over
2027         their bulk counterparts and argue that these advantages should help
2028         establish them as essential tools in the technical arsenal of the
2029         modern biochemist."
2030 }
2031
2032 @article { bustamante94,
2033     author = CBustamante #" and "# JFMarko #" and "# EDSiggia #" and "# SSmith,
2034     title = "Entropic elasticity of lambda-phage {DNA}",
2035     year = 1994,
2036     month = sep,
2037     day = 09,
2038     journal = SCI,
2039     volume = 265,
2040     number = 5178,
2041     pages = "1599--1600",
2042     issn = "0036-8075",
2043     doi = "10.1126/science.8079175",
2044     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/265/5178/1599.pdf",
2045     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5178/1599",
2046     keywords = "Bacteriophage lambda; DNA, Viral; Least-Squares Analysis;
2047         Thermodynamics",
2048     note = "WLC interpolation formula."
2049 }
2050
2051 @article { bustanji03,
2052     author = YBustanji #" and "# CArciola #" and "# MConti #" and "# EMandello
2053         #" and "# LMontanaro #" and "# BSamori,
2054     title = "Dynamics of the interaction between a fibronectin molecule and a
2055         living bacterium under mechanical force",
2056     year = 2003,
2057     journal = PNAS,
2058     volume = 100,
2059     number = 23,
2060     pages = "13292--13297",
2061     doi = "10.1073/pnas.1735343100",
2062     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13292.pdf",
2063     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13292",
2064     abstract = "Fibronectin (Fn) is an important mediator of bacterial
2065         invasions and of persistent infections like that of Staphylococcus
2066         epidermis. Similar to many other types of cell-protein adhesion, the
2067         binding between Fn and S. epidermidis takes place under physiological
2068         shear rates. We investigated the dynamics of the interaction between
2069         individual living S. epidermidis cells and single Fn molecules under
2070         mechanical force by using the scanning force microscope. The mechanical
2071         strength of this interaction and the binding site in the Fn molecule
2072         were determined. The energy landscape of the binding/unbinding process
2073         was mapped, and the force spectrum and the association and dissociation
2074         rate constants of the binding pair were measured. The interaction
2075         between S. epidermidis cells and Fn molecules is compared with those of
2076         two other protein/ligand pairs known to mediate different dynamic
2077         states of adhesion of cells under a hydrodynamic flow: the firm
2078         adhesion mediated by biotin/avidin interactions, and the rolling
2079         adhesion, mediated by L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1
2080         interactions. The inner barrier in the energy landscape of the Fn case
2081         characterizes a high-energy binding mode that can sustain larger
2082         deformations and for significantly longer times than the correspondent
2083         high-strength L-selectin/P-selectin glycoprotein ligand-1 binding mode.
2084         The association kinetics of the former interaction is much slower to
2085         settle than the latter. On this basis, the observations made at the
2086         macroscopic scale by other authors of a strong lability of the
2087         bacterial adhesions mediated by Fn under high turbulent flow are
2088         rationalized at the molecular level."
2089 }
2090
2091 @article{ martin87,
2092   author = YMartin #" and "# CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
2093   title = {Atomic force microscope---force mapping and profiling on a
2094     sub 100-\AA scale},
2095   year = 1987,
2096   month = may,
2097   day = 15,
2098   journal = JAP,
2099   volume = 61,
2100   number = 10,
2101   pages = {4723--4729},
2102   issn = "0021-8979",
2103   issn_online = "1089-7550",
2104   doi = {10.1063/1.338807},
2105   url = {http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v61/i10/p4723_s1},
2106   language = "eng",
2107   abstract = {A modified version of the atomic force microscope is
2108     introduced that enables a precise measurement of the force between
2109     a tip and a sample over a tip-sample distance range of 30--150
2110     \AA. As an application, the force signal is used to maintain the
2111     tip-sample spacing constant, so that profiling can be achieved
2112     with a spatial resolution of 50 \AA. A second scheme allows the
2113     simultaneous measurement of force and surface profile; this scheme
2114     has been used to obtain material-dependent information from
2115     surfaces of electronic materials.},
2116 }
2117
2118 @article { butt95,
2119     author = HJButt #" and "# MJaschke,
2120     title = "Calculation of thermal noise in atomic force microscopy",
2121     year = 1995,
2122     journal = NT,
2123     volume = 6,
2124     number = 1,
2125     pages = "1--7",
2126     doi = "10.1088/0957-4484/6/1/001",
2127     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/6/1",
2128     abstract = "Thermal fluctuations of the cantilever are a fundamental source
2129         of noise in atomic force microscopy. We calculated thermal noise using
2130         the equipartition theorem and considering all possible vibration modes
2131         of the cantilever. The measurable amplitude of thermal noise depends on
2132         the temperature, the spring constant K of the cantilever and on the
2133         method by which the cantilever defletion is detected. If the deflection
2134         is measured directly, e.g. with an interferometer or a scanning
2135         tunneling microscope, the thermal noise of a cantilever with a free end
2136         can be calculated from square root kT/K. If the end of the cantilever
2137         is supported by a hard surface no thermal fluctuations of the
2138         deflection are possible. If the optical lever technique is applied to
2139         measure the deflection, the thermal noise of a cantilever with a free
2140         end is square root 4kT/3K. When the cantilever is supported thermal
2141         noise decreases to square root kT/3K, but it does not vanish.",
2142     note = "Corrections to basic $kx^2 = kB T$ due to higher order modes in
2143         rectangular cantilevers.",
2144     project = "Cantilever Calibration"
2145 }
2146
2147 @article{ jaschke95,
2148   author = MJaschke #" and "# HJButt,
2149   title = {Height calibration of optical lever atomic force
2150     microscopes by simple laser interferometry},
2151   journal = RSI,
2152   year = 1995,
2153   volume = 66,
2154   number = 2,
2155   pages = {1258--1259},
2156   publisher = AIP,
2157   url = {http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v66/i2/p1258_s1},
2158   doi = {10.1063/1.1146018},
2159   issn = {0034-6748},
2160   keywords = {atomic force microscopy;calibration;interferometry;laser
2161     beam applications;mirrors;spatial resolution},
2162   abstract = {A new and simple interferometric method for height
2163     calibration of AFM piezo scanners is presented. Except for a small
2164     mirror no additional equipment is required since the fixed
2165     wavelength of the laser diode is used as a calibration
2166     standard. The calibration is appliable in the range between
2167     several ten nm and several Î¼m. Besides vertical calibration many
2168     problems of piezo elements like hysteresis, nonlinearity, creep,
2169     derating, etc. and their dependence on scan parameters or
2170     temperature can be investigated.},
2171 }
2172
2173 @article { cao07,
2174     author = YCao #" and "# MBalamurali #" and "# DSharma #" and "# HLi,
2175     title = "A functional single-molecule binding assay via force spectroscopy",
2176     year = 2007,
2177     journal = PNAS,
2178     volume = 104,
2179     number = 40,
2180     pages = "15677--15681",
2181     doi = "10.1073/pnas.0705367104",
2182     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/40/15677.pdf",
2183     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/40/15677",
2184     abstract = "Protein-ligand interactions, including protein-protein
2185         interactions, are ubiquitously essential in biological processes and
2186         also have important applications in biotechnology. A wide range of
2187         methodologies have been developed for quantitative analysis of protein-
2188         ligand interactions. However, most of them do not report direct
2189         functional/structural consequence of ligand binding. Instead they only
2190         detect the change of physical properties, such as fluorescence and
2191         refractive index, because of the colocalization of protein and ligand,
2192         and are susceptible to false positives. Thus, important information
2193         about the functional state of proteinligand complexes cannot be
2194         obtained directly. Here we report a functional single-molecule binding
2195         assay that uses force spectroscopy to directly probe the functional
2196         consequence of ligand binding and report the functional state of
2197         protein-ligand complexes. As a proof of principle, we used protein G
2198         and the Fc fragment of IgG as a model system in this study. Binding of
2199         Fc to protein G does not induce major structural changes in protein G
2200         but results in significant enhancement of its mechanical stability.
2201         Using mechanical stability of protein G as an intrinsic functional
2202         reporter, we directly distinguished and quantified Fc-bound and Fc-free
2203         forms of protein G on a single-molecule basis and accurately determined
2204         their dissociation constant. This single-molecule functional binding
2205         assay is label-free, nearly background-free, and can detect functional
2206         heterogeneity, if any, among proteinligand interactions. This
2207         methodology opens up avenues for studying protein-ligand interactions
2208         in a functional context, and we anticipate that it will find broad
2209         application in diverse protein-ligand systems."
2210 }
2211
2212 @article { carl01,
2213     author = PCarl #" and "# CKwok #" and "# GManderson #" and "# DSpeicher #"
2214         and "# DDischer,
2215     title = "Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of
2216         a cell adhesion molecule",
2217     year = 2001,
2218     journal = PNAS,
2219     volume = 98,
2220     number = 4,
2221     pages = "1565--1570",
2222     doi = "10.1073/pnas.031409698",
2223     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/4/1565.pdf",
2224     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/4/1565",
2225     abstract = ""
2226 }
2227
2228 @article { carrion-vazquez00,
2229     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# TEFisher #" and "#
2230         PMarszalek #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
2231     title = "Mechanical design of proteins studied by single-molecule force
2232         spectroscopy and protein engineering",
2233     year = 2000,
2234     journal = PBPMB,
2235     volume = 74,
2236     number = "1-2",
2237     pages = "63--91",
2238     doi = "10.1016/S0079-6107(00)00017-1",
2239     issn = "0079-6107",
2240     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1302160&blo
2241         btype=pdf",
2242     url = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1302160",
2243     keywords = "Elasticity;Hydrogen Bonding;Microscopy, Atomic Force;Protein
2244         Denaturation;Protein Engineering;Protein Folding;Recombinant
2245         Proteins;Signal Processing, Computer-Assisted",
2246     abstract = "Mechanical unfolding and refolding may regulate the molecular
2247         elasticity of modular proteins with mechanical functions. The
2248         development of the atomic force microscopy (AFM) has recently enabled
2249         the dynamic measurement of these processes at the single-molecule
2250         level. Protein engineering techniques allow the construction of
2251         homomeric polyproteins for the precise analysis of the mechanical
2252         unfolding of single domains. alpha-Helical domains are mechanically
2253         compliant, whereas beta-sandwich domains, particularly those that
2254         resist unfolding with backbone hydrogen bonds between strands
2255         perpendicular to the applied force, are more stable and appear
2256         frequently in proteins subject to mechanical forces. The mechanical
2257         stability of a domain seems to be determined by its hydrogen bonding
2258         pattern and is correlated with its kinetic stability rather than its
2259         thermodynamic stability. Force spectroscopy using AFM promises to
2260         elucidate the dynamic mechanical properties of a wide variety of
2261         proteins at the single molecule level and provide an important
2262         complement to other structural and dynamic techniques (e.g., X-ray
2263         crystallography, NMR spectroscopy, patch-clamp).",
2264   note = {Surface contact \fref{figure}{2} is a modified version of
2265     \xref{baljon96}{figure}{1}.  They are both good pictures for
2266     explaining that the tip's radius of curvature ($\sim 20\U{nm}$) is
2267     larger than the I27 domains\citet{improta96} ($\sim 2\U{nm}$).},
2268 }
2269
2270 @article { carrion-vazquez03,
2271     author = MCarrionVazquez #" and "# HLi #" and "# HLu #" and "# PMarszalek
2272         #" and "# AOberhauser #" and "# JFernandez,
2273     title = "The mechanical stability of ubiquitin is linkage dependent",
2274     year = 2003,
2275     month = sep,
2276     day = 17,
2277     journal = NSB,
2278     volume = 10,
2279     number = 9,
2280     pages = "738--743",
2281     issn = "1072-8368",
2282     doi = "10.1038/nsb965",
2283     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/pdf/nsb965.pdf",
2284     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n9/abs/nsb965.html",
2285     keywords = "Humans;Hydrogen Bonding;Kinetics;Lysine;Microscopy, Atomic
2286         Force;Models, Molecular;Polyubiquitin;Protein Binding;Protein
2287         Folding;Protein Structure, Tertiary;Ubiquitin",
2288     abstract = "Ubiquitin chains are formed through the action of a set of
2289         enzymes that covalently link ubiquitin either through peptide bonds or
2290         through isopeptide bonds between their C terminus and any of four
2291         lysine residues. These naturally occurring polyproteins allow one to
2292         study the mechanical stability of a protein, when force is applied
2293         through different linkages. Here we used single-molecule force
2294         spectroscopy techniques to examine the mechanical stability of
2295         N-C-linked and Lys48-C-linked ubiquitin chains. We combined these
2296         experiments with steered molecular dynamics (SMD) simulations and found
2297         that the mechanical stability and unfolding pathway of ubiquitin
2298         strongly depend on the linkage through which the mechanical force is
2299         applied to the protein. Hence, a protein that is otherwise very stable
2300         may be easily unfolded by a relatively weak mechanical force applied
2301         through the right linkage. This may be a widespread mechanism in
2302         biological systems."
2303 }
2304
2305 @article { carrion-vazquez99a,
2306     author = MCarrionVazquez #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser #" and
2307         "# JFernandez,
2308     title = "Atomic force microscopy captures length phenotypes in single
2309         proteins",
2310     year = 1999,
2311     journal = PNAS,
2312     volume = 96,
2313     number = 20,
2314     pages = "11288--11292",
2315     doi = "10.1073/pnas.96.20.11288",
2316     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11288.pdf",
2317     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11288",
2318     abstract = ""
2319 }
2320
2321 @article { carrion-vazquez99b,
2322     author = MCarrionVazquez #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "#
2323         PMarszalek #" and "# SBroedel #" and "# JClarke #" and "# JFernandez,
2324     title = "Mechanical and chemical unfolding of a single protein: A
2325         comparison",
2326     year = 1999,
2327     journal = PNAS,
2328     volume = 96,
2329     number = 7,
2330     pages = "3694--3699",
2331     doi = "10.1073/pnas.96.7.3694",
2332     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/7/3694.pdf",
2333     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/7/3694"
2334 }
2335
2336 @article { chyan04,
2337     author = CLChyan #" and "# FCLin #" and "# HPeng #" and "# JMYuan #" and "#
2338         CHChang #" and "# SHLin #" and "# GYang,
2339     title = "Reversible mechanical unfolding of single ubiquitin molecules",
2340     year = 2004,
2341     month = dec,
2342     day = 10,
2343     address = "Department of Chemistry, National Dong Hwa University,
2344         Hualien, Taiwan.",
2345     journal = BPJ,
2346     volume = 87,
2347     number = 6,
2348     pages = "3995--4006",
2349     issn = "0006-3495",
2350     doi = "10.1529/biophysj.104.042754",
2351     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349504738643.pdf",
2352     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(04)73864-3",
2353     language = "eng",
2354     keywords = "Computer
2355         Simulation;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy, Atomic
2356         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Protein Conformation;Protein
2357         Denaturation;Protein Folding;Stress, Mechanical;Structure-Activity
2358         Relationship;Ubiquitin",
2359     abstract = "Single-molecule manipulation techniques have enabled the
2360         characterization of the unfolding and refolding process of individual
2361         protein molecules, using mechanical forces to initiate the unfolding
2362         transition. Experimental and computational results following this
2363         approach have shed new light on the mechanisms of the mechanical
2364         functions of proteins involved in several cellular processes, as well
2365         as revealed new information on the protein folding/unfolding free-
2366         energy landscapes. To investigate how protein molecules of different
2367         folds respond to a stretching force, and to elucidate the effects of
2368         solution conditions on the mechanical stability of a protein, we
2369         synthesized polymers of the protein ubiquitin and characterized the
2370         force-induced unfolding and refolding of individual ubiquitin molecules
2371         using an atomic-force-microscope-based single-molecule manipulation
2372         technique. The ubiquitin molecule was highly resistant to a stretching
2373         force, and the mechanical unfolding process was reversible. A model
2374         calculation based on the hydrogen-bonding pattern in the native
2375         structure was performed to explain the origin of this high mechanical
2376         stability. Furthermore, pH effects were studied and it was found that
2377         the forces required to unfold the protein remained constant within a pH
2378         range around the neutral value, and forces decreased as the solution pH
2379         was lowered to more acidic values.",
2380     note = "includes pH effects",
2381 }
2382
2383 @article { ciccotti86,
2384     author = GCiccotti #" and "# JPRyckaert,
2385     title = "Molecular dynamics simulation of rigid molecules",
2386     year = 1986,
2387     journal = CPR,
2388     volume = 4,
2389     number = 6,
2390     pages = "346--392",
2391     issn = "0167-7977",
2392     doi = "10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2393     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0167-7977(86)90022-5",
2394     note = "I haven't read this, but it looks like a nice review of MD with
2395         constraints."
2396 }
2397
2398 @article { claverie01,
2399     author = JMClaverie,
2400     title = "Gene number. What if there are only 30,000 human genes?",
2401     year = 2001,
2402     month = feb,
2403     day = 16,
2404     journal = SCI,
2405     volume = 291,
2406     number = 5507,
2407     pages = "1255--1257",
2408     issn = "0036-8075",
2409     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5507/1255",
2410     keywords = "Animals;Computational Biology;Drug Industry;Expressed Sequence
2411         Tags;Gene Expression;Gene Expression Regulation;Genes;Genetic
2412         Techniques;Genome, Human;Genomics;Human Genome Project;Humans;Models,
2413         Genetic;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;RNA, Messenger"
2414 }
2415
2416 @misc { codata-boltzmann,
2417     key = "codata-boltzmann",
2418     crossref = "codata06",
2419     url = "http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?k"
2420 }
2421
2422 @article { codata06,
2423     author = PJMohr #" and "# BNTaylor #" and "# DBNewell,
2424     key = "codata06",
2425     title = "{CODATA} recommended values of the fundamental physical constants:
2426         2006",
2427     year = 2008,
2428     month = jun,
2429     journal = RMP,
2430     volume = 80,
2431     number = 2,
2432     pages = "633--730",
2433     numpages = 97,
2434     publisher = APS,
2435     doi = "10.1103/RevModPhys.80.633"
2436 }
2437
2438 @article { collins03,
2439     author = FSCollins #" and "# MMorgan #" and "# APatrinos,
2440     title = "The Human Genome Project: Lessons from large-scale biology.",
2441     year = 2003,
2442     month = apr,
2443     day = 11,
2444     journal = SCI,
2445     volume = 300,
2446     number = 5617,
2447     pages = "286--290",
2448     issn = "1095-9203",
2449     doi = "10.1126/science.1084564",
2450     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5617/286.pdf",
2451     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/300/5617/277",
2452     keywords = "Access to Information;Computational Biology;Databases, Nucleic
2453         Acid;Genome, Human;Genomics;Government Agencies;History, 20th
2454         Century;Human Genome Project;Humans;International Cooperation;National
2455         Institutes of Health (U.S.);Private Sector;Public Policy;Public
2456         Sector;Publishing;Quality Control;Sequence Analysis, DNA;United States",
2457     note = "See also: \href{http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/
2458         project/journals/journals.shtml}{Landmark HPG Papers}"
2459 }
2460
2461 @article { cornish07,
2462     author = PVCornish #" and "# THa,
2463     title = "A survey of single-molecule techniques in chemical biology",
2464     year = 2007,
2465     month = jan,
2466     day = 23,
2467     journal = ACS:ChemBiol,
2468     volume = 2,
2469     number = 1,
2470     pages = "53--61",
2471     issn = "1554-8937",
2472     doi = "10.1021/cb600342a",
2473     keywords = "Animals;Data Collection;Humans;Microscopy, Atomic
2474         Force;Microscopy, Fluorescence;Molecular Biology",
2475     abstract = "Single-molecule methods have revolutionized scientific research
2476         by rendering the investigation of once-inaccessible biological
2477         processes amenable to scientific inquiry. Several of the more
2478         established techniques will be emphasized in this Review, including
2479         single-molecule fluorescence microscopy, optical tweezers, and atomic
2480         force microscopy, which have been applied to many diverse biological
2481         processes. Serving as a taste of all the exciting research currently
2482         underway, recent examples will be discussed of translocation of RNA
2483         polymerase, myosin VI walking, protein folding, and enzyme activity. We
2484         will end by providing an assessment of what the future holds, including
2485         techniques that are currently in development."
2486 }
2487
2488 @book { cowan98,
2489     author = GCowan,
2490     title = "Statistical Data Analysis",
2491     year = 1998,
2492     publisher = OUP,
2493     address = "New York",
2494     note = "Noise deconvolution in Chapter 11",
2495     project = "Cantilever Calibration"
2496 }
2497
2498 @article { craig01,
2499     author = DCraig #" and "# AKrammer #" and "# KSchulten #" and "# VVogel,
2500     title = "Comparison of the early stages of forced unfolding for fibronectin
2501         type {III} modules",
2502     year = 2001,
2503     journal = PNAS,
2504     volume = 98,
2505     number = 10,
2506     pages = "5590--5595",
2507     doi = "10.1073/pnas.101582198",
2508     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/10/5590.pdf",
2509     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/10/5590",
2510     abstract = ""
2511 }
2512
2513 @article { delpech01,
2514     author = BDelpech #" and "# MNCourel #" and "# CMaingonnat #" and "#
2515         CChauzy #" and "# RSesboue #" and "# GPratesi,
2516     title = "Hyaluronan digestion and synthesis in an experimental model of
2517         metastatic tumour",
2518     year = 2001,
2519     month = "September/October",
2520     journal = HistochemJ,
2521     volume = 33,
2522     number = "9-10",
2523     pages = "553--558",
2524     issn = "0018-2214",
2525     keywords = "Animals;Culture Media;Humans;Hyaluronic
2526         Acid;Hyaluronoglucosaminidase;Mice;Mice, Nude;Neoplasm
2527         Metastasis;Neoplasm Transplantation;Neoplasms, Experimental;Tumor
2528         Cells, Cultured",
2529     abstract = "To approach the question of hyaluronan catabolism in tumours,
2530         we have selected the cancer cell line H460M, a highly metastatic cell
2531         line in the nude mouse. H460M cells release hyaluronidase in culture
2532         media at a high rate of 57 pU/cell/h, without producing hyaluronan.
2533         Hyaluronidase was measured in the H460M cell culture medium at the
2534         optimum pH 3.8, and was not found above pH 4.5, with the enzyme-linked
2535         sorbent assay technique and zymography. Tritiated hyaluronan was
2536         digested at pH 3.8 by cells or cell membranes as shown by gel
2537         permeation chromatography, but no activity was recorded at pH 7 with
2538         this technique. Hyaluronan was digested in culture medium by tumour
2539         slices, prepared from tumours developed in nude mice grafted with H460M
2540         cells, showing that hyaluronan could be digested in complex tissue at
2541         physiological pH. Culture of tumour slices with tritiated acetate
2542         resulted in the accumulation within 2 days of radioactive
2543         macromolecules in the culture medium. The radioactive macromolecular
2544         material was mostly digested by Streptomyces hyaluronidase, showing
2545         that hyaluronan was its main component and that hyaluronan synthesis
2546         occurred together with its digestion. These results demonstrate that
2547         the membrane-associated hyaluronidase of H460M cells can act in vivo,
2548         and that hyaluronan, which is synthesised by the tumour stroma, can be
2549         made soluble and reduced to a smaller size by tumour cells before being
2550         internalised and further digested."
2551 }
2552
2553 @article { diCola05,
2554     author = EDCola #" and "# TAWaigh #" and "# JTrinick #" and "#
2555         LTskhovrebova #" and "# AHoumeida #" and "# WPyckhout-Hintzen #" and "#
2556         CDewhurst,
2557     key = "diCola05",
2558     title = "Persistence length of titin from rabbit skeletal muscles measured
2559         with scattering and microrheology techniques",
2560     year = 2005,
2561     month = jun,
2562     day = 25,
2563     journal = BPJ,
2564     volume = 88,
2565     number = 6,
2566     pages = "4095--4106",
2567     issn = "0006-3495",
2568     doi = "10.1529/biophysj.104.054908",
2569     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349505734603.pdf",
2570     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349505734603",
2571     keywords = "Animals;Biophysics;Elasticity;Light;Muscle Proteins;Muscle,
2572         Skeletal;Neutrons;Protein Conformation;Protein
2573         Kinases;Rabbits;Rheology;Scattering, Radiation;Temperature",
2574     abstract = "The persistence length of titin from rabbit skeletal muscles
2575         was measured using a combination of static and dynamic light
2576         scattering, and neutron small angle scattering. Values of persistence
2577         length in the range 9-16 nm were found for titin-II, which corresponds
2578         to mainly physiologically inelastic A-band part of the protein, and for
2579         a proteolytic fragment with 100-nm contour length from the
2580         physiologically elastic I-band part. The ratio of the hydrodynamic
2581         radius to the static radius of gyration indicates that the proteins
2582         obey Gaussian statistics typical of a flexible polymer in a -solvent.
2583         Furthermore, measurements of the flexibility as a function of
2584         temperature demonstrate that titin-II and the I-band titin fragment
2585         experience a similar denaturation process; unfolding begins at 318 K
2586         and proceeds in two stages: an initial gradual 50\% change in
2587         persistence length is followed by a sharp unwinding transition at 338
2588         K. Complementary microrheology (video particle tracking) measurements
2589         indicate that the viscoelasticity in dilute solution behaves according
2590         to the Flory/Fox model, providing a value of the radius of gyration for
2591         titin-II (63 +/- 1 nm) in agreement with static light scattering and
2592         small angle neutron scattering results."
2593 }
2594
2595 @article { dietz04,
2596     author = HDietz #" and "# MRief,
2597     title = "Exploring the energy landscape of {GFP} by single-molecule
2598         mechanical experiments",
2599     year = 2004,
2600     journal = PNAS,
2601     volume = 101,
2602     number = 46,
2603     pages = "16192--16197",
2604     doi = "10.1073/pnas.0404549101",
2605     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/46/16192.pdf",
2606     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/46/16192",
2607     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to drive
2608         single GFP molecules from the native state through their
2609         complex energy landscape into the completely unfolded
2610         state. Unlike many smaller proteins, mechanical GFP unfolding
2611         proceeds by means of two subsequent intermediate states. The
2612         transition from the native state to the first intermediate
2613         state occurs near thermal equilibrium at $\approx35\U{pN}$ and
2614         is characterized by detachment of a seven-residue N-terminal
2615         $\alpha$-helix from the beta barrel. We measure the
2616         equilibrium free energy cost associated with this transition
2617         as 22 kBT. Detachment of this small $\alpha$-helix completely
2618         destabilizes GFP thermodynamically even though the
2619         $\beta$-barrel is still intact and can bear load.  Mechanical
2620         stability of the protein on the millisecond timescale,
2621         however, is determined by the activation barrier of unfolding
2622         the $\beta$-barrel out of this thermodynamically unstable
2623         intermediate state. High bandwidth, time-resolved measurements
2624         of the cantilever relaxation phase upon unfolding of the
2625         $\beta$-barrel revealed a second metastable mechanical
2626         intermediate with one complete $\beta$-strand detached from
2627         the barrel. Quantitative analysis of force distributions and
2628         lifetimes lead to a detailed picture of the complex mechanical
2629         unfolding pathway through a rough energy landscape.",
2630     note = "Towards use of Green Flourescent Protein (GFP) as an
2631         embedded force probe.  Nice energy-landscape-to-one-dimension
2632         compression graphic.",
2633     project = "Energy landscape roughness"
2634 }
2635
2636 @article { dietz06a,
2637     author = HDietz #" and "# MRief,
2638     title = "Protein structure by mechanical triangulation",
2639     year = 2006,
2640     month = jan,
2641     day = 31,
2642     journal = PNAS,
2643     volume = 103,
2644     number = 5,
2645     pages = "1244--1247",
2646     doi = "10.1073/pnas.0509217103",
2647     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/5/1244.pdf",
2648     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/5/1244",
2649     abstract = "Knowledge of protein structure is essential to understand
2650         protein function. High-resolution protein structure has so far been the
2651         domain of ensemble methods. Here, we develop a simple single-molecule
2652         technique to measure spatial position of selected residues within a
2653         folded and functional protein structure in solution. Construction and
2654         mechanical unfolding of cysteine-engineered polyproteins with
2655         controlled linkage topology allows measuring intramolecular distance
2656         with angstrom precision. We demonstrate the potential of this technique
2657         by determining the position of three residues in the structure of green
2658         fluorescent protein (GFP). Our results perfectly agree with the GFP
2659         crystal structure. Mechanical triangulation can find many applications
2660         where current bulk structural methods fail."
2661 }
2662
2663 @article { dietz06b,
2664     author = HDietz #" and "# FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# MRief,
2665     title = "Anisotropic deformation response of single protein molecules",
2666     year = 2006,
2667     month = aug,
2668     day = 22,
2669     journal = PNAS,
2670     volume = 103,
2671     number = 34,
2672     pages = "12724--12728",
2673     doi = "10.1073/pnas.0602995103",
2674     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/34/12724.pdf",
2675     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/34/12724",
2676     abstract = "Single-molecule methods have given experimental access to the
2677         mechanical properties of single protein molecules. So far, access has
2678         been limited to mostly one spatial direction of force application.
2679         Here, we report single-molecule experiments that explore the mechanical
2680         properties of a folded protein structure in precisely controlled
2681         directions by applying force to selected amino acid pairs. We
2682         investigated the deformation response of GFP in five selected
2683         directions. We found fracture forces widely varying from 100 pN up to
2684         600 pN. We show that straining the GFP structure in one of the five
2685         directions induces partial fracture of the protein into a half-folded
2686         intermediate structure. From potential widths we estimated directional
2687         spring constants of the GFP structure and found values ranging from 1
2688         N/m up to 17 N/m. Our results show that classical continuum mechanics
2689         and simple mechanistic models fail to describe the complex mechanics of
2690         the GFP protein structure and offer insights into the mechanical design
2691         of protein materials."
2692 }
2693
2694 @article { dietz07,
2695     author = HDietz #" and "# MRief,
2696     title = "Detecting Molecular Fingerprints in Single Molecule Force
2697         Spectroscopy Using Pattern Recognition",
2698     year = 2007,
2699     journal = JJAP,
2700     volume = 46,
2701     number = "8B",
2702     pages = "5540--5542",
2703     issn = "0021-4922",
2704     doi = "10.1143/JJAP.46.5540",
2705     url = "http://jjap.ipap.jp/link?JJAP/46/5540/",
2706     keywords = "single molecule, protein mechanics, force spectroscopy, AFM,
2707         pattern recognition, GFP",
2708     abstract = "Single molecule force spectroscopy has given experimental
2709         access to the mechanical properties of protein molecules. Typically,
2710         less than 1% of the experimental recordings reflect true single
2711         molecule events due to abundant surface and multiple-molecule
2712         interactions. A key issue in single molecule force spectroscopy is thus
2713         to identify the characteristic mechanical `fingerprint' of a specific
2714         protein in noisy data sets. Here, we present an objective pattern
2715         recognition algorithm that is able to identify fingerprints in such
2716         noisy data sets.",
2717     note = "Automatic force curve selection. Seems a bit shoddy. Details
2718         later."
2719 }
2720
2721 @article{ berkemeier11,
2722   author = FBerkemeier #" and "# MBertz #" and "# SXiao #" and "#
2723     NPinotsis #" and "# MWilmanns #" and "# FGrater #" and "# MRief,
2724   title = "Fast-folding $\alpha$-helices as reversible strain absorbers
2725     in the muscle protein myomesin.",
2726   journal = PNAS,
2727   year = 2011,
2728   month = aug,
2729   day = 23,
2730   address = "Physik Department E22, Technische Universit{\"a}t
2731     M{\"u}nchen, James-Franck-Stra{\ss}e, 85748 Garching, Germany.",
2732   volume = 108,
2733   number = 34,
2734   pages = "14139--14144",
2735   keywords = "Biomechanics",
2736   keywords = "Kinetics",
2737   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2738   keywords = "Molecular Dynamics Simulation",
2739   keywords = "Muscle Proteins",
2740   keywords = "Protein Folding",
2741   keywords = "Protein Multimerization",
2742   keywords = "Protein Stability",
2743   keywords = "Protein Structure, Secondary",
2744   keywords = "Protein Structure, Tertiary",
2745   keywords = "Protein Unfolding",
2746   abstract = "The highly oriented filamentous protein network of
2747     muscle constantly experiences significant mechanical load during
2748     muscle operation. The dimeric protein myomesin has been identified
2749     as an important M-band component supporting the mechanical
2750     integrity of the entire sarcomere. Recent structural studies have
2751     revealed a long $\alpha$-helical linker between the C-terminal
2752     immunoglobulin (Ig) domains My12 and My13 of myomesin. In this
2753     paper, we have used single-molecule force spectroscopy in
2754     combination with molecular dynamics simulations to characterize
2755     the mechanics of the myomesin dimer comprising immunoglobulin
2756     domains My12-My13. We find that at forces of approximately 30?pN
2757     the $\alpha$-helical linker reversibly elongates allowing the
2758     molecule to extend by more than the folded extension of a full
2759     domain. High-resolution measurements directly reveal the
2760     equilibrium folding/unfolding kinetics of the individual helix. We
2761     show that $\alpha$-helix unfolding mechanically protects the
2762     molecule homodimerization from dissociation at physiologically
2763     relevant forces. As fast and reversible molecular springs the
2764     myomesin $\alpha$-helical linkers are an essential component for
2765     the structural integrity of the M band.",
2766   ISSN = "1091-6490",
2767   doi = "10.1073/pnas.1105734108",
2768   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21825161",
2769   language = "eng",
2770 }
2771
2772 @article { dill97,
2773     author = KADill #" and "# HSChan,
2774     title = "From Levinthal to pathways to funnels.",
2775     year = 1997,
2776     month = jan,
2777     journal = NSB,
2778     volume = 4,
2779     number = 1,
2780     pages = "10--19",
2781     issn = "1072-8368",
2782     doi = "10.1038/nsb0197-10",
2783     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/pdf/nsb0197-10.pdf",
2784     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v4/n1/abs/nsb0197-10.html",
2785     keywords = "Kinetics;Models, Chemical;Protein Folding",
2786     abstract = "While the classical view of protein folding kinetics relies on
2787         phenomenological models, and regards folding intermediates in a
2788         structural way, the new view emphasizes the ensemble nature of protein
2789         conformations. Although folding has sometimes been regarded as a linear
2790         sequence of events, the new view sees folding as parallel microscopic
2791         multi-pathway diffusion-like processes. While the classical view
2792         invoked pathways to solve the problem of searching for the needle in
2793         the haystack, the pathway idea was then seen as conflicting with
2794         Anfinsen's experiments showing that folding is pathway-independent
2795         (Levinthal's paradox). In contrast, the new view sees no inherent
2796         paradox because it eliminates the pathway idea: folding can funnel to a
2797         single stable state by multiple routes in conformational space. The
2798         general energy landscape picture provides a conceptual framework for
2799         understanding both two-state and multi-state folding kinetics. Better
2800         tests of these ideas will come when new experiments become available
2801         for measuring not just averages of structural observables, but also
2802         correlations among their fluctuations. At that point we hope to learn
2803         much more about the real shapes of protein folding landscapes.",
2804     note = "Pretty folding funnel figures."
2805 }
2806
2807 @article { discher06,
2808     author = DDischer #" and "# NBhasin #" and "# CJohnson,
2809     title = "Covalent chemistry on distended proteins",
2810     year = 2006,
2811     journal = PNAS,
2812     volume = 103,
2813     number = 20,
2814     pages = "7533--7534",
2815     doi = "10.1073/pnas.0602388103",
2816     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/20/7533.pdf",
2817     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/20/7533.pdf"
2818 }
2819
2820 @article { dudko03,
2821     author = OKDudko #" and "# AEFilippov #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
2822     title = "Beyond the conventional description of dynamic force spectroscopy
2823         of adhesion bonds",
2824     year = 2003,
2825     month = sep,
2826     day = 30,
2827     journal = PNAS,
2828     volume = 100,
2829     number = 20,
2830     pages = "11378--11381",
2831     issn = "0027-8424",
2832     doi = "10.1073/pnas.1534554100",
2833     eprint = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.full.pdf",
2834     url = "http://www.pnas.org/content/100/20/11378.abstract",
2835     keywords = "Spectrum Analysis;Temperature",
2836     abstract = "Dynamic force spectroscopy of single molecules is described by
2837         a model that predicts a distribution of rupture forces, the
2838         corresponding mean rupture force, and variance, which are all amenable
2839         to experimental tests. The distribution has a pronounced asymmetry,
2840         which has recently been observed experimentally. The mean rupture force
2841         follows a (lnV)2/3 dependence on the pulling velocity, V, and differs
2842         from earlier predictions. Interestingly, at low pulling velocities, a
2843         rebinding process is obtained whose signature is an intermittent
2844         behavior of the spring force, which delays the rupture. An extension to
2845         include conformational changes of the adhesion complex is proposed,
2846         which leads to the possibility of bimodal distributions of rupture
2847         forces."
2848 }
2849
2850 @article { dudko06,
2851     author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2852     title = "Intrinsic rates and activation free energies from single-molecule
2853         pulling experiments",
2854     year = 2006,
2855     month = mar,
2856     day = 17,
2857     journal = PRL,
2858     volume = 96,
2859     number = 10,
2860     pages = 108101,
2861     issn = "0031-9007",
2862     doi = "10.1103/PhysRevLett.96.108101",
2863     keywords = "Biophysics;Computer Simulation;Data Interpretation,
2864         Statistical;Kinetics;Micromanipulation;Models, Chemical;Models,
2865         Molecular;Molecular Conformation;Muscle Proteins;Nucleic Acid
2866         Conformation;Protein Binding;Protein Denaturation;Protein
2867         Folding;Protein Kinases;RNA;Stress, Mechanical;Thermodynamics;Time
2868         Factors",
2869     abstract = "We present a unified framework for extracting kinetic
2870         information from single-molecule pulling experiments at constant force
2871         or constant pulling speed. Our procedure provides estimates of not only
2872         (i) the intrinsic rate coefficient and (ii) the location of the
2873         transition state but also (iii) the free energy of activation. By
2874         analyzing simulated data, we show that the resulting rates of force-
2875         induced rupture are significantly more reliable than those obtained by
2876         the widely used approach based on Bell's formula. We consider the
2877         uniqueness of the extracted kinetic information and suggest guidelines
2878         to avoid over-interpretation of experiments."
2879 }
2880
2881 @article { dudko07,
2882     author = OKDudko #" and "# JMathe #" and "# ASzabo #" and "# AMeller #" and
2883         "# GHummer,
2884     title = "Extracting kinetics from single-molecule force spectroscopy:
2885         Nanopore unzipping of {DNA} hairpins",
2886     year = 2007,
2887     month = jun,
2888     day = 15,
2889     journal = BPJ,
2890     volume = 92,
2891     number = 12,
2892     pages = "4188--4195",
2893     issn = "0006-3495",
2894     doi = "10.1529/biophysj.106.102855",
2895     eprint = "http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1877759&blo
2896         btype=pdf",
2897     keywords = "Computer
2898         Simulation;DNA;Elasticity;Mechanics;Micromanipulation;Microscopy,
2899         Atomic Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Nanostructures;Nucleic
2900         Acid Conformation;Porosity;Stress, Mechanical",
2901     abstract = "Single-molecule force experiments provide powerful new tools to
2902         explore biomolecular interactions. Here, we describe a systematic
2903         procedure for extracting kinetic information from force-spectroscopy
2904         experiments, and apply it to nanopore unzipping of individual DNA
2905         hairpins. Two types of measurements are considered: unzipping at
2906         constant voltage, and unzipping at constant voltage-ramp speeds. We
2907         perform a global maximum-likelihood analysis of the experimental data
2908         at low-to-intermediate ramp speeds. To validate the theoretical models,
2909         we compare their predictions with two independent sets of data,
2910         collected at high ramp speeds and at constant voltage, by using a
2911         quantitative relation between the two types of measurements.
2912         Microscopic approaches based on Kramers theory of diffusive barrier
2913         crossing allow us to estimate not only intrinsic rates and transition
2914         state locations, as in the widely used phenomenological approach based
2915         on Bell's formula, but also free energies of activation. The problem of
2916         extracting unique and accurate kinetic parameters of a molecular
2917         transition is discussed in light of the apparent success of the
2918         microscopic theories in reproducing the experimental data."
2919 }
2920
2921 @article{ dudko08,
2922   author = OKDudko #" and "# GHummer #" and "# ASzabo,
2923   title = "Theory, analysis, and interpretation of single-molecule
2924     force spectroscopy experiments.",
2925   journal = PNAS,
2926   year = 2008,
2927   month = oct,
2928   day = 14,
2929   address = "Department of Physics and Center for Theoretical
2930     Biological Physics, University of California at San Diego, La
2931     Jolla, CA 92093, USA.
2932     dudko@physics.ucsd.edu",
2933   volume = 105,
2934   number = 41,
2935   pages = "15755--15760",
2936   keywords = "DNA",
2937   keywords = "Half-Life",
2938   keywords = "Kinetics",
2939   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
2940   keywords = "Motion",
2941   keywords = "Nucleic Acid Conformation",
2942   keywords = "Nucleic Acid Denaturation",
2943   keywords = "Protein Folding",
2944   keywords = "Thermodynamics",
2945   abstract = "Dynamic force spectroscopy probes the kinetic and
2946     thermodynamic properties of single molecules and molecular
2947     assemblies. Here, we propose a simple procedure to extract kinetic
2948     information from such experiments. The cornerstone of our method
2949     is a transformation of the rupture-force histograms obtained at
2950     different force-loading rates into the force-dependent lifetimes
2951     measurable in constant-force experiments. To interpret the
2952     force-dependent lifetimes, we derive a generalization of Bell's
2953     formula that is formally exact within the framework of Kramers
2954     theory. This result complements the analytical expression for the
2955     lifetime that we derived previously for a class of model
2956     potentials. We illustrate our procedure by analyzing the nanopore
2957     unzipping of DNA hairpins and the unfolding of a protein attached
2958     by flexible linkers to an atomic force microscope. Our procedure
2959     to transform rupture-force histograms into the force-dependent
2960     lifetimes remains valid even when the molecular extension is a
2961     poor reaction coordinate and higher-dimensional free-energy
2962     surfaces must be considered. In this case the microscopic
2963     interpretation of the lifetimes becomes more challenging because
2964     the lifetimes can reveal richer, and even nonmonotonic, dependence
2965     on the force.",
2966   ISSN = "1091-6490",
2967   doi = "10.1073/pnas.0806085105",
2968   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18852468",
2969   language = "eng",
2970 }
2971
2972 @article { evans01,
2973     author = EEvans,
2974     title = "Probing the relation between force--lifetime--and chemistry in
2975         single molecular bonds",
2976     year = 2001,
2977     journal = ARBBS,
2978     volume = 30,
2979     pages = "105--128",
2980     issn = "1056-8700",
2981     doi = "10.1146/annurev.biophys.30.1.105",
2982     url = "http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.biophys.30.1.105",
2983     keywords = "Biophysics;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
2984         Chemical;Protein Binding;Spectrum Analysis;Time Factors",
2985     abstract = "On laboratory time scales, the energy landscape of a weak bond
2986         along a dissociation pathway is fully explored through Brownian-thermal
2987         excitations, and energy barriers become encoded in a dissociation time
2988         that varies with applied force. Probed with ramps of force over an
2989         enormous range of rates (force/time), this kinetic profile is
2990         transformed into a dynamic spectrum of bond rupture force as a function
2991         of loading rate. On a logarithmic scale in loading rate, the force
2992         spectrum provides an easy-to-read map of the prominent energy barriers
2993         traversed along the force-driven pathway and exposes the differences in
2994         energy between barriers. In this way, the method of dynamic force
2995         spectroscopy (DFS) is being used to probe the complex relation between
2996         force-lifetime-and chemistry in single molecular bonds. Most important,
2997         DFS probes the inner world of molecular interactions to reveal barriers
2998         that are difficult or impossible to detect in assays of near
2999         equilibrium dissociation but that determine bond lifetime and strength
3000         under rapid detachment. To use an ultrasensitive force probe as a
3001         spectroscopic tool, we need to understand the physics of bond
3002         dissociation under force, the impact of experimental technique on the
3003         measurement of detachment force (bond strength), the consequences of
3004         complex interactions in macromolecular bonds, and effects of multiply-
3005         bonded attachments."
3006 }
3007
3008 @article { evans91a,
3009     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung,
3010     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {I}. Forces to
3011         rupture molecular-point attachments",
3012     year = 1991,
3013     month = apr,
3014     journal = BPJ,
3015     volume = 59,
3016     number = 4,
3017     pages = "838--848",
3018     issn = "0006-3495",
3019     keywords = "ABO Blood-Group System;Animals;Antibodies,
3020         Monoclonal;Erythrocyte Deformability;Erythrocyte
3021         Membrane;Erythrocytes;Glycophorin;Helix
3022         (Snails);Hemagglutinins;Humans;Immune Sera;Lectins;Mathematics;Models,
3023         Biological",
3024     abstract = "A simple micromechanical method has been developed to measure
3025         the rupture strength of a molecular-point attachment (focal bond)
3026         between two macroscopically smooth membrane capsules. In the procedure,
3027         one capsule is prepared with a low density coverage of adhesion
3028         molecules, formed as a stiff sphere, and held at fixed position by a
3029         micropipette. The second capsule without adhesion molecules is
3030         pressurized into a spherical shape with low suction by another pipette.
3031         This capsule is maneuvered to initiate point contact at the pole
3032         opposite the stiff capsule which leads to formation of a few (or even
3033         one) molecular attachments. Then, the deformable capsule is slowly
3034         withdrawn by displacement of the pipette. Analysis shows that the end-
3035         to-end extension of the capsule provides a direct measure of the force
3036         at the point contact and, therefore, the rupture strength when
3037         detachment occurs. The range for point forces accessible to this
3038         technique depends on the elastic moduli of the membrane, membrane
3039         tension, and the size of the capsule. For biological and synthetic
3040         vesicle membranes, the range of force lies between 10(-7)-10(-5) dyn
3041         (10(-12)-10(-10) N) which is 100-fold less than presently measurable by
3042         Atomic Force Microscopy! Here, the approach was used to study the
3043         forces required to rupture microscopic attachments between red blood
3044         cells formed by a monoclonal antibody to red cell membrane glycophorin,
3045         anti-A serum, and a lectin from the snail-helix pomatia. Failure of the
3046         attachments appeared to be a stochastic function of the magnitude and
3047         duration of the detachment force. We have correlated the statistical
3048         behavior observed for rupture with a random process model for failure
3049         of small numbers of molecular attachments. The surprising outcome of
3050         the measurements and analysis was that the forces deduced for short-
3051         time failure of 1-2 molecular attachments were nearly the same for all
3052         of the agglutinin, i.e., 1-2 x 10(-6) dyn. Hence, microfluorometric
3053         tests were carried out to determine if labeled agglutinins and/or
3054         labeled surface molecules were transferred between surfaces after
3055         separation of large areas of adhesive contact. The results showed that
3056         the attachments failed because receptors were extracted from the
3057         membrane."
3058 }
3059
3060 @article { evans91b,
3061     author = EEvans #" and "# DBerk #" and "# ALeung #" and "# NMohandas,
3062     title = "Detachment of agglutinin-bonded red blood cells. {II}. Mechanical
3063         energies to separate large contact areas",
3064     year = 1991,
3065     month = apr,
3066     journal = BPJ,
3067     volume = 59,
3068     number = 4,
3069     pages = "849--860",
3070     issn = "0006-3495",
3071     keywords = "Animals;Antibodies, Monoclonal;Cell Adhesion;Erythrocyte
3072         Membrane;Erythrocytes;Helix
3073         (Snails);Hemagglutination;Hemagglutinins;Humans;Immune
3074         Sera;Kinetics;Lectins;Mathematics",
3075     abstract = "As detailed in a companion paper (Berk, D., and E. Evans. 1991.
3076         Biophys. J. 59:861-872), a method was developed to quantitate the
3077         strength of adhesion between agglutinin-bonded membranes without
3078         ambiguity due to mechanical compliance of the cell body. The
3079         experimental method and analysis were formulated around controlled
3080         assembly and detachment of a pair of macroscopically smooth red blood
3081         cell surfaces. The approach provides precise measurement of the
3082         membrane tension applied at the perimeter of an adhesive contact and
3083         the contact angle theta c between membrane surfaces which defines the
3084         mechanical leverage factor (1-cos theta c) important in the definition
3085         of the work to separate a unit area of contact. Here, the method was
3086         applied to adhesion and detachment of red cells bound together by
3087         different monoclonal antibodies to red cell membrane glycophorin and
3088         the snail-helix pomatia-lectin. For these tests, one of the two red
3089         cells was chemically prefixed in the form of a smooth sphere then
3090         equilibrated with the agglutinin before the adhesion-detachment
3091         procedure. The other cell was not exposed to the agglutinin until it
3092         was forced into contact with the rigid cell surface by mechanical
3093         impingement. Large regions of agglutinin bonding were produced by
3094         impingement but no spontaneous spreading was observed beyond the forced
3095         contact. Measurements of suction force to detach the deformable cell
3096         yielded consistent behavior for all of the agglutinins: i.e., the
3097         strength of adhesion increased progressively with reduction in contact
3098         diameter throughout detachment. This tension-contact diameter behavior
3099         was not altered over a ten-fold range of separation rates. In special
3100         cases, contacts separated smoothly after critical tensions were
3101         reached; these were the highest values attained for tension. Based on
3102         measurements reported in another paper (Evans et al. 1991. Biophys. J.
3103         59:838-848) of the forces required to rupture molecular-point
3104         attachments, the density of cross-bridges was estimated with the
3105         assumption that the tension was proportional to the discrete rupture
3106         force x the number of attachments per unit length. These estimates
3107         showed that only a small fraction of agglutinin formed cross-bridges at
3108         initial assembly and increased progressively with separation. When
3109         critical tension levels were reached, it appeared that nearly all local
3110         agglutinin was involved as cross-bridges. Because one cell surface was
3111         chemically fixed, receptor accumulation was unlikely; thus, microscopic
3112         ``roughness'' and steric repulsion probably modulated formation of
3113         cross-bridges on initial contact.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)"
3114 }
3115
3116 @article { evans97,
3117     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3118     title = "Dynamic strength of molecular adhesion bonds",
3119     year = 1997,
3120     month = apr,
3121     journal = BPJ,
3122     volume = 72,
3123     number = 4,
3124     pages = "1541--1555",
3125     issn = "0006-3495",
3126     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1541.pdf",
3127     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1541",
3128     keywords = "Avidin; Biotin; Chemistry, Physical; Computer Simulation;
3129         Mathematics; Monte Carlo Method; Protein Binding",
3130     abstract = "In biology, molecular linkages at, within, and beneath cell
3131         interfaces arise mainly from weak noncovalent interactions. These bonds
3132         will fail under any level of pulling force if held for sufficient time.
3133         Thus, when tested with ultrasensitive force probes, we expect cohesive
3134         material strength and strength of adhesion at interfaces to be time-
3135         and loading rate-dependent properties. To examine what can be learned
3136         from measurements of bond strength, we have extended Kramers' theory
3137         for reaction kinetics in liquids to bond dissociation under force and
3138         tested the predictions by smart Monte Carlo (Brownian dynamics)
3139         simulations of bond rupture. By definition, bond strength is the force
3140         that produces the most frequent failure in repeated tests of breakage,
3141         i.e., the peak in the distribution of rupture forces. As verified by
3142         the simulations, theory shows that bond strength progresses through
3143         three dynamic regimes of loading rate. First, bond strength emerges at
3144         a critical rate of loading (> or = 0) at which spontaneous dissociation
3145         is just frequent enough to keep the distribution peak at zero force. In
3146         the slow-loading regime immediately above the critical rate, strength
3147         grows as a weak power of loading rate and reflects initial coupling of
3148         force to the bonding potential. At higher rates, there is crossover to
3149         a fast regime in which strength continues to increase as the logarithm
3150         of the loading rate over many decades independent of the type of
3151         attraction. Finally, at ultrafast loading rates approaching the domain
3152         of molecular dynamics simulations, the bonding potential is quickly
3153         overwhelmed by the rapidly increasing force, so that only naked
3154         frictional drag on the structure remains to retard separation. Hence,
3155         to expose the energy landscape that governs bond strength, molecular
3156         adhesion forces must be examined over an enormous span of time scales.
3157         However, a significant gap exists between the time domain of force
3158         measurements in the laboratory and the extremely fast scale of
3159         molecular motions. Using results from a simulation of biotin-avidin
3160         bonds (Izrailev, S., S. Stepaniants, M. Balsera, Y. Oono, and K.
3161         Schulten. 1997. Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-
3162         biotin complex. Biophys. J., this issue), we describe how Brownian
3163         dynamics can help bridge the gap between molecular dynamics and probe
3164         tests.",
3165     project = "sawtooth simulation"
3166 }
3167
3168 @article { evans99,
3169     author = EEvans #" and "# KRitchie,
3170     title = "Strength of a weak bond connecting flexible polymer chains",
3171     year = 1999,
3172     month = may,
3173     journal = BPJ,
3174     volume = 76,
3175     number = 5,
3176     pages = "2439--2447",
3177     issn = "0006-3495",
3178     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/76/5/2439.pdf",
3179     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/76/5/2439",
3180     keywords = "Animals; Biophysics; Biopolymers; Microscopy, Atomic Force;
3181         Models, Chemical; Muscle Proteins; Protein Folding; Protein Kinases;
3182         Stochastic Processes; Stress, Mechanical; Thermodynamics",
3183     abstract = "Bond dissociation under steadily rising force occurs most
3184         frequently at a time governed by the rate of loading (Evans and
3185         Ritchie, 1997 Biophys. J. 72:1541-1555). Multiplied by the loading
3186         rate, the breakage time specifies the force for most frequent failure
3187         (called bond strength) that obeys the same dependence on loading rate.
3188         The spectrum of bond strength versus log(loading rate) provides an
3189         image of the energy landscape traversed in the course of unbonding.
3190         However, when a weak bond is connected to very compliant elements like
3191         long polymers, the load applied to the bond does not rise steadily
3192         under constant pulling speed. Because of nonsteady loading, the most
3193         frequent breakage force can differ significantly from that of a bond
3194         loaded at constant rate through stiff linkages. Using generic models
3195         for wormlike and freely jointed chains, we have analyzed the kinetic
3196         process of failure for a bond loaded by pulling the polymer linkages at
3197         constant speed. We find that when linked by either type of polymer
3198         chain, a bond is likely to fail at lower force under steady separation
3199         than through stiff linkages. Quite unexpectedly, a discontinuous jump
3200         can occur in bond strength at slow separation speed in the case of long
3201         polymer linkages. We demonstrate that the predictions of strength
3202         versus log(loading rate) can rationalize conflicting results obtained
3203         recently for unfolding Ig domains along muscle titin with different
3204         force techniques.",
3205     note = "Develops Kramers improvement on Bell model for domain unfolding.
3206         Presents unfolding under variable loading rates. Often cited as the
3207         ``Bell--Evans'' model. They derive a unitless treatment, scaling force
3208         by $f_\beta$, TODO; time by $\tau_f$, TODO; elasiticity by compliance
3209         $c(f)$. The appendix has relaxation time formulas for WLC and FJC
3210         polymer models.",
3211     project = "sawtooth simulation"
3212 }
3213
3214 @article { fernandez04,
3215     author = JFernandez #" and "# HLi,
3216     title = "Force-clamp spectroscopy monitors the folding trajectory of a
3217         single protein",
3218     year = 2004,
3219     month = mar,
3220     day = 12,
3221     journal = SCI,
3222     volume = 303,
3223     number = 5664,
3224     pages = "1674--1678",
3225     issn = "1095-9203",
3226     doi = "10.1126/science.1092497",
3227     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/303/5664/1674.pdf",
3228     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/303/5664/1674",
3229     keywords = "Chemistry, Physical;Microscopy, Atomic Force;Physicochemical
3230         Phenomena;Polyubiquitin;Protein Conformation;Protein
3231         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure, Secondary;Time
3232         Factors;Ubiquitin",
3233     abstract = "We used force-clamp atomic force microscopy to measure the end-
3234         to-end length of the small protein ubiquitin during its folding
3235         reaction at the single-molecule level. Ubiquitin was first unfolded and
3236         extended at a high force, then the stretching force was quenched and
3237         protein folding was observed. The folding trajectories were continuous
3238         and marked by several distinct stages. The time taken to fold was
3239         dependent on the contour length of the unfolded protein and the
3240         stretching force applied during folding. The folding collapse was
3241         marked by large fluctuations in the end-to-end length of the protein,
3242         but these fluctuations vanished upon the final folding contraction.
3243         These direct observations of the complete folding trajectory of a
3244         protein provide a benchmark to determine the physical basis of the
3245         folding reaction."
3246 }
3247
3248 @article{ howard87,
3249   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3250   title = {Mechanical relaxation of the hair bundle mediates
3251     adaptation in mechanoelectrical transduction by the
3252     bullfrog's saccular hair cell.},
3253   journal = PNAS,
3254   year = 1987,
3255   month = may,
3256   volume = 84,
3257   number = 9,
3258   pages = {3064--3068},
3259   issn = {0027-8424},
3260   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3495007},
3261   keywords = {Acclimatization},
3262   keywords = {Animals},
3263   keywords = {Electric Conductivity},
3264   keywords = {Electric Stimulation},
3265   keywords = {Hair Cells, Auditory},
3266   keywords = {Membrane Potentials},
3267   keywords = {Microelectrodes},
3268   keywords = {Physical Stimulation},
3269   keywords = {Rana catesbeiana},
3270   keywords = {Saccule and Utricle},
3271   abstract = {Mechanoelectrical transduction by hair cells of the
3272     frog's internal ear displays adaptation: the electrical response
3273     to a maintained deflection of the hair bundle declines over a
3274     period of tens of milliseconds. We investigated the role of
3275     mechanics in adaptation by measuring changes in hair-bundle
3276     stiffness following the application of force stimuli. Following
3277     step stimulation with a glass fiber, the hair bundle of a saccular
3278     hair cell initially had a stiffness of approximately equal to
3279     $1\U{mN/m}$. The stiffness then declined to a steady-state level
3280     near $0.6\U{mN/m}$ with a time course comparable to that of
3281     adaptation in the receptor current. The hair bundle may be modeled
3282     as the parallel combination of a spring, which represents the
3283     rotational stiffness of the stereocilia, and a series spring and
3284     dashpot, which respectively, represent the elastic element
3285     responsible for channel gating and the apparatus for adaptation.},
3286   language = {eng},
3287 }
3288
3289 @article{ howard88,
3290   author = JHoward #" and "# AJHudspeth,
3291   title = {Compliance of the Hair Bundle Associated with Gating of
3292     Mechanoelectrical Transduction Channels in the Bullfrog's Saccular
3293     Hair Cell},
3294   year = 1988,
3295   month = may,
3296   journal = NEURON,
3297   volume = 1,
3298   pages = {189--199},
3299   doi = {10.1016/0896-6273(88)90139-0},
3300   url = {http://www.cell.com/neuron/retrieve/pii/0896627388901390},
3301   eprint = {http://download.cell.com/neuron/pdf/PII0896627388901390.pdf},
3302   note = {Initial thermal calibration paper as cited by
3303     \citet{florin95}.  This is not an AFM paper, but it uses the
3304     equipartition theorem to calculate the spring constant of hair
3305     fibers by measuring their tip displacement variance.  The
3306     discussion occurs in the \emph{Manufacture and Calibration of
3307     Fibers} section on pages 197--198.  Actual details are scarce, but
3308     I believe this is the original source of the ``Lorentzian'' and
3309     ``10\% accuracy'' ideas that have haunted themal calibration ever
3310     since.},
3311 }
3312
3313 @article{ florin94,
3314   author = ELFlorin #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3315   title = {Adhesion forces between individual ligand-receptor pairs},
3316   year = 1994,
3317   month = apr,
3318   day = 15,
3319   journal = SCI,
3320   volume = 264,
3321   number = 5157,
3322   pages = {415--417},
3323   doi = {10.1126/science.8153628},
3324   url = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.abstract},
3325   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/264/5157/415.full.pdf},
3326   abstract ={The adhesion force between the tip of an atomic force
3327     microscope cantilever derivatized with avidin and agarose beads
3328     functionalized with biotin, desthiobiotin, or iminobiotin was
3329     measured. Under conditions that allowed only a limited number of
3330     molecular pairs to interact, the force required to separate tip
3331     and bead was found to be quantized in integer multiples of
3332     $160\pm20$ piconewtons for biotin and $85\pm15$ piconewtons for
3333     iminobiotin. The measured force quanta are interpreted as the
3334     unbinding forces of individual molecular pairs.},
3335 }
3336
3337 @article { florin95,
3338     author = ELFlorin #" and "# MRief #" and "# HLehmann #" and "# MLudwig #"
3339         and "# CDornmair #" and "# VMoy #" and "# HEGaub,
3340     title = "Sensing specific molecular interactions with the atomic force
3341         microscope",
3342     year = 1995,
3343     journal = BIOSENSE,
3344     volume = 10,
3345     number = "9--10",
3346     pages = "895--901",
3347     issn = "0956-5663",
3348     doi = "10.1016/0956-5663(95)99227-C",
3349     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6TFC-
3350         3XY2HK9-G/2/6f4e9f67e9a1e14c8bbcc478e5360682",
3351     abstract = "One of the unique features of the atomic force microscope (AFM)
3352         is its capacity to measure interactions between tip and sample with
3353         high sensitivity and unparal leled spatial resolution. Since the
3354         development of methods for the functionaliza tion of the tips, the
3355         versatility of the AFM has been expanded to experiments wh ere specific
3356         molecular interactions are measured. For illustration, we present m
3357         easurements of the interaction between complementary strands of DNA. A
3358         necessary prerequisite for the quantitative analysis of the interaction
3359         force is knowledg e of the spring constant of the cantilevers. Here, we
3360         compare different techniqu es that allow for the in situ measurement of
3361         the absolute value of the spring co nstant of cantilevers.",
3362     note = {Good review of calibration to 1995, with experimental
3363         comparison between resonance-shift, reference-spring, and
3364         thermal methods.  They incorrectly cite \citet{hutter93} as
3365         being published in 1994.},
3366     project = "Cantilever Calibration"
3367 }
3368
3369 @article{ burnham03,
3370   author = NABurnham #" and "# XiChen #" and "# CSHodges #" and "#
3371     GAMatei #" and "# EJThoreson #" and "# CJRoberts #" and "#
3372     MCDavies #" and "# SJBTendler,
3373   title = {Comparison of calibration methods for atomic-force
3374     microscopy cantilevers},
3375   year = 2003,
3376   month = jan,
3377   journal = NT,
3378   volume= 14,
3379   number = 1,
3380   pages = {1--6},
3381   url = {http://stacks.iop.org/0957-4484/14/i=1/a=301},
3382   abstract = {The scientific community needs a rapid and reliable way
3383     of accurately determining the stiffness of atomic-force microscopy
3384     cantilevers. We have compared the experimentally determined values
3385     of stiffness for ten cantilever probes using four different
3386     methods. For rectangular silicon cantilever beams of well defined
3387     geometry, the approaches all yield values within 17\% of the
3388     manufacturer's nominal stiffness. One of the methods is new, based
3389     on the acquisition and analysis of thermal distribution functions
3390     of the oscillator's amplitude fluctuations. We evaluate this
3391     method in comparison to the three others and recommend it for its
3392     ease of use and broad applicability.},
3393   note = {Contains both the overdamped (\fref{equation}{6}) and
3394     general (\fref{equation}{8}) power spectral densities used in
3395     thermal cantilever calibration, but punts to textbooks for the
3396     derivation.},
3397 }
3398
3399 @article { forde02,
3400     author = NRForde #" and "# DIzhaky #" and "# GRWoodcock #" and "# GJLWuite
3401         #" and "# CBustamante,
3402     title = "Using mechanical force to probe the mechanism of pausing and
3403         arrest during continuous elongation by Escherichia coli {RNA}
3404         polymerase",
3405     year = 2002,
3406     month = sep,
3407     day = 03,
3408     journal = PNAS,
3409     volume = 99,
3410     number = 18,
3411     pages = "11682--11687",
3412     issn = "0027-8424",
3413     doi = "10.1073/pnas.142417799",
3414     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/18/11682.pdf",
3415     url = "http://www.pnas.org/content/99/18/11682",
3416     keywords = "DNA-Directed RNA Polymerases;Escherichia
3417         coli;Kinetics;Transcription, Genetic",
3418     abstract = "Escherichia coli RNA polymerase translocates along the DNA
3419         discontinuously during the elongation phase of transcription, spending
3420         proportionally more time at some template positions, known as pause and
3421         arrest sites, than at others. Current models of elongation suggest that
3422         the enzyme backtracks at these locations, but the dynamics are
3423         unresolved. Here, we study the role of lateral displacement in pausing
3424         and arrest by applying force to individually transcribing molecules. We
3425         find that an assisting mechanical force does not alter the
3426         translocation rate of the enzyme, but does reduce the efficiency of
3427         both pausing and arrest. Moreover, arrested molecules cannot be rescued
3428         by force, suggesting that arrest occurs by a bipartite mechanism: the
3429         enzyme backtracks along the DNA followed by a conformational change of
3430         the ternary complex (RNA polymerase, DNA and transcript), which cannot
3431         be reversed mechanically."
3432 }
3433
3434 @article { freitag97,
3435     author = SFreitag #" and "# ILTrong #" and "# LKlumb #" and "# PSStayton #"
3436         and "# REStenkamp,
3437     title = "Structural studies of the streptavidin binding loop.",
3438     year = 1997,
3439     month = jun,
3440     journal = PS,
3441     volume = 6,
3442     number = 6,
3443     pages = "1157--1166",
3444     issn = "0961-8368",
3445     doi = "10.1002/pro.5560060604",
3446     keywords = "Allosteric Regulation;Bacterial Proteins;Binding
3447         Sites;Biotin;Crystallography, X-Ray;Hydrogen Bonding;Ligands;Models,
3448         Molecular;Molecular Conformation;Streptavidin;Tryptophan",
3449     abstract = "The streptavidin-biotin complex provides the basis for many
3450         important biotechnological applications and is an interesting model
3451         system for studying high-affinity protein-ligand interactions. We
3452         report here crystallographic studies elucidating the conformation of
3453         the flexible binding loop of streptavidin (residues 45 to 52) in the
3454         unbound and bound forms. The crystal structures of unbound streptavidin
3455         have been determined in two monoclinic crystal forms. The binding loop
3456         generally adopts an open conformation in the unbound species. In one
3457         subunit of one crystal form, the flexible loop adopts the closed
3458         conformation and an analysis of packing interactions suggests that
3459         protein-protein contacts stabilize the closed loop conformation. In the
3460         other crystal form all loops adopt an open conformation. Co-
3461         crystallization of streptavidin and biotin resulted in two additional,
3462         different crystal forms, with ligand bound in all four binding sites of
3463         the first crystal form and biotin bound in only two subunits in a
3464         second. The major change associated with binding of biotin is the
3465         closure of the surface loop incorporating residues 45 to 52. Residues
3466         49 to 52 display a 3(10) helical conformation in unbound subunits of
3467         our structures as opposed to the disordered loops observed in other
3468         structure determinations of streptavidin. In addition, the open
3469         conformation is stabilized by a beta-sheet hydrogen bond between
3470         residues 45 and 52, which cannot occur in the closed conformation. The
3471         3(10) helix is observed in nearly all unbound subunits of both the co-
3472         crystallized and ligand-free structures. An analysis of the temperature
3473         factors of the binding loop regions suggests that the mobility of the
3474         closed loops in the complexed structures is lower than in the open
3475         loops of the ligand-free structures. The two biotin bound subunits in
3476         the tetramer found in the MONO-b1 crystal form are those that
3477         contribute Trp 120 across their respective binding pockets, suggesting
3478         a structural link between these binding sites in the tetramer. However,
3479         there are no obvious signatures of binding site communication observed
3480         upon ligand binding, such as quaternary structure changes or shifts in
3481         the region of Trp 120. These studies demonstrate that while
3482         crystallographic packing interactions can stabilize both the open and
3483         closed forms of the flexible loop, in their absence the loop is open in
3484         the unbound state and closed in the presence of biotin. If present in
3485         solution, the helical structure in the open loop conformation could
3486         moderate the entropic penalty associated with biotin binding by
3487         contributing an order-to-disorder component to the loop closure.",
3488     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1SWE}{PDB ID:
3489         1SWE}, DOI:
3490         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1swe/pdb}{10.2210/pdb1swe/pdb}."
3491 }
3492
3493 @article { friddle08,
3494     author = RWFriddle #" and "# PPodsiadlo #" and "# ABArtyukhin #" and "#
3495         ANoy,
3496     title = "Near-Equilibrium Chemical Force Microscopy",
3497     year = 2008,
3498     journal = JPC:C,
3499     volume = 112,
3500     number = 13,
3501     pages = "4986--4990",
3502     doi = "10.1021/jp7095967",
3503     eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jp7095967",
3504     url = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp7095967"
3505 }
3506
3507 @article { fujii02,
3508     author = TFujii #" and "# YLSun #" and "# KNAn #" and "# ZPLuo,
3509     title = "Mechanical properties of single hyaluronan molecules",
3510     year = 2002,
3511     month = apr,
3512     journal = JBM,
3513     volume = 35,
3514     number = 4,
3515     pages = "527--531",
3516     issn = "0021-9290",
3517     keywords = "Biomechanics;Cross-Linking Reagents;Elasticity;Extracellular
3518         Matrix;Humans;Hyaluronic Acid;Lasers;Microspheres;Nanotechnology",
3519     abstract = "Hyaluronan (HA) is a major component of the extracellular
3520         matrix. It plays an important role in the mechanical functions of the
3521         extracellular matrix and stabilization of cells. Currently, its
3522         mechanical properties have been investigated only at the gross level.
3523         In this study, the mechanical properties of single HA molecules were
3524         directly measured with an optical tweezer technique, yielding a
3525         persistence length of 4.5 +/- 1.2 nm. This information may help us to
3526         understand the mechanical roles in the extracellular matrix
3527         infrastructure, cell attachment, and to design tissue engineering and
3528         drug delivery systems where the mechanical functions of HA are
3529         essential."
3530 }
3531
3532 @article { ganchev08,
3533     author = DNGanchev #" and "# NJCobb #" and "# KSurewicz #" and "#
3534         WKSurewicz,
3535     title = "Nanomechanical properties of human prion protein amyloid as probed
3536         by force spectroscopy",
3537     year = 2008,
3538     month = sep,
3539     day = 15,
3540     journal = BPJ,
3541     volume = 95,
3542     number = 6,
3543     pages = "2909--2915",
3544     issn = "1542-0086",
3545     doi = "10.1529/biophysj.108.133108",
3546     abstract = "Amyloids are associated with a number of protein misfolding
3547         disorders, including prion diseases. In this study, we used single-
3548         molecule force spectroscopy to characterize the nanomechanical
3549         properties and molecular structure of amyloid fibrils formed by human
3550         prion protein PrP90-231. Force-extension curves obtained by specific
3551         attachment of a gold-covered atomic force microscope tip to engineered
3552         Cys residues could be described by the worm-like chain model for
3553         entropic elasticity of a polymer chain, with the size of the N-terminal
3554         segment that could be stretched entropically depending on the tip
3555         attachment site. The data presented here provide direct information
3556         about the forces required to extract an individual monomer from the
3557         core of the PrP90-231 amyloid, and indicate that the beta-sheet core of
3558         this amyloid starts at residue approximately 164-169. The latter
3559         finding has important implications for the ongoing debate regarding the
3560         structure of PrP amyloid."
3561 }
3562
3563 @article { gao03,
3564     author = MGao #" and "# DCraig #" and "# OLequin #" and "# ICampbell #" and
3565         "# VVogel #" and "# KSchulten,
3566     title = "Structure and functional significance of mechanically unfolded
3567         fibronectin type {III1} intermediates",
3568     year = 2003,
3569     journal = PNAS,
3570     volume = 100,
3571     number = 25,
3572     pages = "14784--14789",
3573     doi = "10.1073/pnas.2334390100",
3574     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/25/14784.pdf",
3575     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/25/14784",
3576     abstract = "Fibronectin (FN) forms fibrillar networks coupling cells to the
3577         extracellular matrix. The formation of FN fibrils, fibrillogenesis, is
3578         a tightly regulated process involving the exposure of cryptic binding
3579         sites in individual FN type III (FN-III) repeats presumably exposed by
3580         mechanical tension. The FN-III1 module has been previously proposed to
3581         contain such cryptic sites that promote the assembly of extracellular
3582         matrix FN fibrils. We have combined NMR and steered molecular dynamics
3583         simulations to study the structure and mechanical unfolding pathway of
3584         FN-III1. This study finds that FN-III1 consists of a {beta}-sandwich
3585         structure that unfolds to a mechanically stable intermediate about four
3586         times the length of the native folded state. Considering previous
3587         experimental findings, our studies provide a structural model by which
3588         mechanical stretching of FN-III1 may induce fibrillogenesis through
3589         this partially unfolded intermediate."
3590 }
3591
3592 @article { gavrilov01,
3593     author = LAGavrilov #" and "# NSGavrilova,
3594     title = "The reliability theory of aging and longevity",
3595     year = 2001,
3596     month = dec,
3597     day = 21,
3598     journal = JTB,
3599     volume = 213,
3600     number = 4,
3601     pages = "527--545",
3602     issn = "0022-5193",
3603     doi = "10.1006/jtbi.2001.2430",
3604     keywords = "Adult;Aged;Aging;Animals;Humans;Longevity;Middle Aged;Models,
3605         Biological;Survival Rate;Systems Theory",
3606     abstract = "Reliability theory is a general theory about systems failure.
3607         It allows researchers to predict the age-related failure kinetics for a
3608         system of given architecture (reliability structure) and given
3609         reliability of its components. Reliability theory predicts that even
3610         those systems that are entirely composed of non-aging elements (with a
3611         constant failure rate) will nevertheless deteriorate (fail more often)
3612         with age, if these systems are redundant in irreplaceable elements.
3613         Aging, therefore, is a direct consequence of systems redundancy.
3614         Reliability theory also predicts the late-life mortality deceleration
3615         with subsequent leveling-off, as well as the late-life mortality
3616         plateaus, as an inevitable consequence of redundancy exhaustion at
3617         extreme old ages. The theory explains why mortality rates increase
3618         exponentially with age (the Gompertz law) in many species, by taking
3619         into account the initial flaws (defects) in newly formed systems. It
3620         also explains why organisms ``prefer'' to die according to the Gompertz
3621         law, while technical devices usually fail according to the Weibull
3622         (power) law. Theoretical conditions are specified when organisms die
3623         according to the Weibull law: organisms should be relatively free of
3624         initial flaws and defects. The theory makes it possible to find a
3625         general failure law applicable to all adult and extreme old ages, where
3626         the Gompertz and the Weibull laws are just special cases of this more
3627         general failure law. The theory explains why relative differences in
3628         mortality rates of compared populations (within a given species) vanish
3629         with age, and mortality convergence is observed due to the exhaustion
3630         of initial differences in redundancy levels. Overall, reliability
3631         theory has an amazing predictive and explanatory power with a few, very
3632         general and realistic assumptions. Therefore, reliability theory seems
3633         to be a promising approach for developing a comprehensive theory of
3634         aging and longevity integrating mathematical methods with specific
3635         biological knowledge.",
3636     note = "An example of exponential (standard) Gomperz law."
3637 }
3638
3639 @article { gergely00,
3640     author = CGergely #" and "# JCVoegel #" and "# PSchaaf #" and "# BSenger #"
3641         and "# MMaaloum #" and "# JHorber #" and "# JHemmerle,
3642     title = "Unbinding process of adsorbed proteins under external stress
3643         studied by atomic force microscopy spectroscopy",
3644     year = 2000,
3645     journal = PNAS,
3646     volume = 97,
3647     number = 20,
3648     pages = "10802--10807",
3649     doi = "10.1073/pnas.180293097",
3650     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/20/10802.pdf",
3651     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/20/10802"
3652 }
3653
3654 @article { gompertz25,
3655     author = BGompertz,
3656     title = "On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human
3657         Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life
3658         Contingencies",
3659     year = 1825,
3660     journal = PTRSL,
3661     volume = 115,
3662     number = "",
3663     pages = "513--583",
3664     issn = 02610523,
3665     publisher = RS,
3666     copyright = "Copyright \copy\ 1825 The Royal Society",
3667     url = "http://www.jstor.org/stable/107756",
3668     abstract = "",
3669     jstor_articletype = "primary_article",
3670     jstor_formatteddate = 1825,
3671     jstor_issuetitle = ""
3672 }
3673
3674 @article{ welch38,
3675   author = BLWelch,
3676   title = {The significance of the difference between two means when
3677     the population variances are unequal},
3678   year = 1938,
3679   month = feb,
3680   journal = Biomet,
3681   volume = 29,
3682   number = "3-4",
3683   pages = {350--362},
3684   keywords = "Population",
3685   issn = "0006-3444",
3686   url = "http://www.jstor.org/stable/2332010",
3687   language = "eng",
3688 }
3689
3690 @article{ welch47,
3691   author = BLWelch,
3692   title = {The generalization of {Student's} problems when several
3693     different population variances are involved},
3694   year = 1947,
3695   month = jan,
3696   journal = Biomet,
3697   volume = 34,
3698   number = "1-2",
3699   pages = {28--35},
3700   keywords = "Population",
3701   issn = "0006-3444",
3702   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20287819",
3703   jstor_url = "http://www.jstor.org/stable/2332510",
3704   language = "eng",
3705 }
3706
3707 @article { granzier97,
3708     author = HLGranzier #" and "# MSKellermayer #" and "# MHelmes #" and "#
3709         KTrombitas,
3710     title = "Titin elasticity and mechanism of passive force development in rat
3711         cardiac myocytes probed by thin-filament extraction",
3712     year = 1997,
3713     month = oct,
3714     journal = BPJ,
3715     volume = 73,
3716     number = 4,
3717     pages = "2043--2053",
3718     issn = "0006-3495",
3719     doi = "10.1016/S0006-3495(97)78234-1",
3720     url = "http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349597782341",
3721     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Biomechanics;Biophysical
3722         Phenomena;Biophysics;Cell Fractionation;Elasticity;Gelsolin;Microscopy,
3723         Immunoelectron;Models, Cardiovascular;Molecular Structure;Muscle
3724         Proteins;Myocardial Contraction;Myocardium;Protein
3725         Kinases;Rats;Sarcomeres",
3726     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant filamentous protein
3727         whose elastic properties greatly contribute to the passive force in
3728         muscle. In the sarcomere, the elastic I-band segment of titin may
3729         interact with the thin filaments, possibly affecting the molecule's
3730         elastic behavior. Indeed, several studies have indicated that
3731         interactions between titin and actin occur in vitro and may occur in
3732         the sarcomere as well. To explore the properties of titin alone, one
3733         must first eliminate the modulating effect of the thin filaments by
3734         selectively removing them. In the present work, thin filaments were
3735         selectively removed from the cardiac myocyte by using a gelsolin
3736         fragment. Partial extraction left behind approximately 100-nm-long thin
3737         filaments protruding from the Z-line, whereas the rest of the I-band
3738         became devoid of thin filaments, exposing titin. By applying a much
3739         more extensive gelsolin treatment, we also removed the remaining short
3740         thin filaments near the Z-line. After extraction, the extensibility of
3741         titin was studied by using immunoelectron microscopy, and the passive
3742         force-sarcomere length relation was determined by using mechanical
3743         techniques. Titin's regional extensibility was not detectably affected
3744         by partial thin-filament extraction. Passive force, on the other hand,
3745         was reduced at sarcomere lengths longer than approximately 2.1 microm,
3746         with a 33 +/- 9\% reduction at 2.6 microm. After a complete extraction,
3747         the slack sarcomere length was reduced to approximately 1.7 microm. The
3748         segment of titin near the Z-line, which is otherwise inextensible,
3749         collapsed toward the Z-line in sarcomeres shorter than approximately
3750         2.0 microm, but it was extended in sarcomeres longer than approximately
3751         2.3 microm. Passive force became elevated at sarcomere lengths between
3752         approximately 1.7 and approximately 2.1 microm, but was reduced at
3753         sarcomere lengths of >2.3 microm. These changes can be accounted for by
3754         modeling titin as two wormlike chains in series, one of which increases
3755         its contour length by recruitment of the titin segment near the Z-line
3756         into the elastic pool."
3757 }
3758
3759 @article { grossman05,
3760     author = CGrossman #" and "# AStout,
3761     title = "Optical Tweezers Advanced Lab",
3762     year = 2005,
3763     season = "Fall",
3764     numpages = 12,
3765     eprint = "http://chirality.swarthmore.edu/PHYS81/OpticalTweezers.pdf",
3766     note = {Fairly complete overdamped PSD derivation in
3767         \fref{section}{4.3}.  Cites \citet{tlusty98} and
3768         \citet{bechhoefer02} for further details.  However, Tlusty
3769         (listed as reference 8) doesn't contain the thermal response
3770         fn.\ derivation it was cited for.  Also, the single sided PSD
3771         definition credited to reference 9 (listed as Bechhoefer)
3772         looks more like Press (listed as reference 10).  I imagine
3773         Grossman and Stout mixed up their references, and meant to
3774         refer to \citet{bechhoefer02} and \citet{press92} respectively
3775         instead.},
3776     project = "Cantilever Calibration"
3777 }
3778
3779 @article { halvorsen09,
3780     author = KHalvorsen #" and "# WPWong,
3781     title = "Massively parallel single-molecule manipulation using centrifugal
3782         force",
3783     year = 2009,
3784     journal = arXiv,
3785     url = "http://arxiv.org/abs/0912.5370",
3786     abstract = {Precise manipulation of single molecules has already led to
3787         remarkable insights in physics, chemistry, biology and medicine.
3788         However, widespread adoption of single-molecule techniques has been
3789         impeded by equipment cost and the laborious nature of making
3790         measurements one molecule at a time. We have solved these issues with a
3791         new approach: massively parallel single-molecule force measurements
3792         using centrifugal force. This approach is realized in a novel
3793         instrument that we call the Centrifuge Force Microscope (CFM), in which
3794         objects in an orbiting sample are subjected to a calibration-free,
3795         macroscopically uniform force-field while their micro-to-nanoscopic
3796         motions are observed. We demonstrate high-throughput single-molecule
3797         force spectroscopy with this technique by performing thousands of
3798         rupture experiments in parallel, characterizing force-dependent
3799         unbinding kinetics of an antibody-antigen pair in minutes rather than
3800         days. Additionally, we verify the force accuracy of the instrument by
3801         measuring the well-established DNA overstretching transition at 66
3802         $\pm$ 3 pN. With significant benefits in efficiency, cost, simplicity,
3803         and versatility, "single-molecule centrifugation" has the potential to
3804         revolutionize single-molecule experimentation, and open access to a
3805         wider range of researchers and experimental systems.}
3806 }
3807
3808 @article { hanggi90,
3809     author = PHanggi #" and "# PTalkner #" and "# MBorkovec,
3810     title = "Reaction-rate theory: Fifty years after {K}ramers",
3811     year = 1990,
3812     month = "Apr",
3813     journal = RMP,
3814     volume = 62,
3815     number = 2,
3816     pages = "251--341",
3817     numpages = 90,
3818     publisher = APS,
3819     doi = "10.1103/RevModPhys.62.251",
3820     eprint = "http://www.physik.uni-augsburg.de/theo1/hanggi/Papers/112.pdf",
3821     url = "http://prola.aps.org/abstract/RMP/v62/i2/p251_1",
3822     note = "\emph{The} Kramers' theory review article. See pages 268--279 for
3823         the Kramers-specific introduction.",
3824     project = "sawtooth simulation"
3825 }
3826
3827 @article { hatfield99,
3828     author = JWHatfield #" and "# SRQuake,
3829     title = "Dynamic Properties of an Extended Polymer in Solution",
3830     year = 1999,
3831     month = "Apr",
3832     journal = PRL,
3833     volume = 82,
3834     number = 17,
3835     pages = "3548--3551",
3836     numpages = 3,
3837     publisher = APS,
3838     doi = "10.1103/PhysRevLett.82.3548",
3839     url = "http://link.aps.org/abstract/PRL/v82/p3548",
3840     note = "Defines WLC and FJC models, citing textbooks.",
3841     project = "sawtooth simulation"
3842 }
3843
3844 @article { heymann00,
3845     author = BHeymann #" and "# HGrubmuller,
3846     title = "Dynamic force spectroscopy of molecular adhesion bonds",
3847     year = 2000,
3848     month = jun,
3849     day = 26,
3850     journal = PRL,
3851     volume = 84,
3852     number = "26 Pt 1",
3853     pages = "6126--6129",
3854     issn = "0031-9007",
3855     doi = "10.1103/PhysRevLett.84.6126",
3856     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v84/i26/p6126_1",
3857     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v84/p6126",
3858     abstract = "Recent advances in atomic force microscopy, biomembrane force
3859         probe experiments, and optical tweezers allow one to measure the
3860         response of single molecules to mechanical stress with high precision.
3861         Such experiments, due to limited spatial resolution, typically access
3862         only one single force value in a continuous force profile that
3863         characterizes the molecular response along a reaction coordinate. We
3864         develop a theory that allows one to reconstruct force profiles from
3865         force spectra obtained from measurements at varying loading rates,
3866         without requiring increased resolution. We show that spectra obtained
3867         from measurements with different spring constants contain complementary
3868         information."
3869 }
3870
3871 @article { hummer01,
3872     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3873     title = "From the Cover: Free energy reconstruction from nonequilibrium
3874         single-molecule pulling experiments",
3875     year = 2001,
3876     journal = PNAS,
3877     volume = 98,
3878     number = 7,
3879     pages = "3658--3661",
3880     doi = "10.1073/pnas.071034098",
3881     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/7/3658.pdf",
3882     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/7/3658",
3883     note = "READ"
3884 }
3885
3886 @article { hummer03,
3887     author = GHummer #" and "# ASzabo,
3888     title = "Kinetics from nonequilibrium single-molecule pulling experiments",
3889     year = 2003,
3890     month = jul,
3891     journal = BPJ,
3892     volume = 85,
3893     number = 1,
3894     pages = "5--15",
3895     issn = "0006-3495",
3896     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/85/1/5.pdf",
3897     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/85/1/5",
3898     keywords = "Computer Simulation; Crystallography; Energy Transfer;
3899         Kinetics; Lasers; Micromanipulation; Microscopy, Atomic Force; Models,
3900         Molecular; Molecular Conformation; Motion; Muscle Proteins;
3901         Nanotechnology; Physical Stimulation; Protein Conformation; Protein
3902         Denaturation; Protein Folding; Protein Kinases; Stress, Mechanical",
3903     abstract = "Mechanical forces exerted by laser tweezers or atomic force
3904         microscopes can be used to drive rare transitions in single molecules,
3905         such as unfolding of a protein or dissociation of a ligand. The
3906         phenomenological description of pulling experiments based on Bell's
3907         expression for the force-induced rupture rate is found to be inadequate
3908         when tested against computer simulations of a simple microscopic model
3909         of the dynamics. We introduce a new approach of comparable complexity
3910         to extract more accurate kinetic information about the molecular events
3911         from pulling experiments. Our procedure is based on the analysis of a
3912         simple stochastic model of pulling with a harmonic spring and
3913         encompasses the phenomenological approach, reducing to it in the
3914         appropriate limit. Our approach is tested against computer simulations
3915         of a multimodule titin model with anharmonic linkers and then an
3916         illustrative application is made to the forced unfolding of I27
3917         subunits of the protein titin. Our procedure to extract kinetic
3918         information from pulling experiments is simple to implement and should
3919         prove useful in the analysis of experiments on a variety of systems.",
3920     note = "READ",
3921     project = "sawtooth simulation"
3922 }
3923
3924 @article { hutter05,
3925     author = JHutter,
3926     title = "Comment on tilt of atomic force microscope cantilevers: Effect on
3927         spring constant and adhesion measurements.",
3928     year = 2005,
3929     month = mar,
3930     day = 15,
3931     journal = LANG,
3932     volume = 21,
3933     number = 6,
3934     pages = "2630--2632",
3935     issn = "0743-7463",
3936     doi = "10.1021/la047670t",
3937     note = "Tilted cantilever corrections (not needed? see Ohler/VEECO note)",
3938     project = "Cantilever Calibration"
3939 }
3940
3941 @article { hutter93,
3942     author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3943     title = "Calibration of atomic-force microscope tips",
3944     year = 1993,
3945     journal = RSI,
3946     volume = 64,
3947     number = 7,
3948     pages = "1868--1873",
3949     publisher = AIP,
3950     doi = "10.1063/1.1143970",
3951     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/64/1868/1",
3952     keywords = {atomic force microscopy; calibration; quality factor; probes;
3953         resonance; silicon nitrides; mica; van der waals forces},
3954     note = {Original equipartition-based calibration method (thermal
3955         calibration), after the brief mention in \citet{howard88}.
3956         This is the first paper I've found that works out the theory
3957         in detail, although they punt to page 431 of \citet{heer72}
3958         instead of listing a formula for their ``Lorentzian''.  The
3959         experimental data uses high-$Q$ cantilevers in air, and their
3960         figure 2 shows clear water-layer snap-off.  There is a
3961         published erratum\citep{hutter93-erratum}.},
3962     project = "Cantilever Calibration"
3963 }
3964
3965 @article{ hutter93-erratum,
3966   author = JHutter #" and "# JBechhoefer,
3967   title = "Erratum: Calibration of atomic-force microscope tips",
3968   year = 1993,
3969   month = nov,
3970   journal = RSI,
3971   volume = 64,
3972   number = 11,
3973   pages = 3342,
3974   publisher = AIP,
3975   doi = "10.1063/1.1144449",
3976   url = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v64/i11/p3342_s1",
3977   note = {V.~Croquette pointed out that they should calibrate the
3978     response of their optical-detection electronics.},
3979   project = "Cantilever Calibration",
3980 }
3981
3982 @book{ heer72,
3983   author = CVHeer,
3984   title = {Statistical mechanics, kinetic theory, and stochastic processes},
3985   year = 1972,
3986   publisher = AcP,
3987   address = {New York},
3988   numpages = 602,
3989   isbn = {0-123-36550-3},
3990   language = {English},
3991   keywords = {Statistical mechanics.; Kinetic theory of gases.; Stochastic processes.},
3992 }
3993
3994 @article { hyeon03,
3995     author = CHyeon #" and "# DThirumalai,
3996     title = "Can energy landscape roughness of proteins and {RNA} be measured
3997         by using mechanical unfolding experiments?",
3998     year = 2003,
3999     month = sep,
4000     day = 02,
4001     journal = PNAS,
4002     volume = 100,
4003     number = 18,
4004     pages = "10249--10253",
4005     issn = "0027-8424",
4006     doi = "10.1073/pnas.1833310100",
4007     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/18/10249.pdf",
4008     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/18/10249",
4009     keywords = "Protein Folding; Proteins; RNA; Temperature; Thermodynamics",
4010     abstract = "By considering temperature effects on the mechanical unfolding
4011         rates of proteins and RNA, whose energy landscape is rugged, the
4012         question posed in the title is answered in the affirmative. Adopting a
4013         theory by Zwanzig [Zwanzig, R. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85,
4014         2029-2030], we show that, because of roughness characterized by an
4015         energy scale epsilon, the unfolding rate at constant force is retarded.
4016         Similarly, in nonequilibrium experiments done at constant loading
4017         rates, the most probable unfolding force increases because of energy
4018         landscape roughness. The effects are dramatic at low temperatures. Our
4019         analysis suggests that, by using temperature as a variable in
4020         mechanical unfolding experiments of proteins and RNA, the ruggedness
4021         energy scale epsilon, can be directly measured.",
4022     note = "Derives the major theory behind my thesis. The Kramers rate
4023         equation is \xref{hanggi90}{equation}{4.56c} (page 275).",
4024     project = "Energy Landscape Roughness"
4025 }
4026
4027 @article { improta96,
4028     author = SImprota #" and "# ASPolitou #" and "# APastore,
4029     title = "Immunoglobulin-like modules from titin {I}-band: Extensible
4030         components of muscle elasticity.",
4031     year = 1996,
4032     month = mar,
4033     day = 15,
4034     journal = STR,
4035     volume = 4,
4036     number = 3,
4037     pages = "323--337",
4038     issn = "0969-2126",
4039     doi = "10.1016/S0969-2126(96)00036-6",
4040     keywords = "Amino Acid Sequence;Immunoglobulins;Magnetic Resonance
4041         Spectroscopy;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Molecular
4042         Structure;Muscle Proteins;Protein Kinases;Protein Structure,
4043         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Sequence Alignment",
4044     abstract = "BACKGROUND. The giant muscle protein titin forms a filament
4045         which spans half of the sarcomere and performs, along its length, quite
4046         diverse functions. The region of titin located in the sarcomere I-band
4047         is believed to play a major role in extensibility and passive
4048         elasticity of muscle. In the I-band, the titin sequence consists mostly
4049         of repetitive motifs of tandem immunoglobulin-like (Ig) modules
4050         intercalated by a potentially non-globular region. The highly
4051         repetitive titin architecture suggests that the molecular basis of its
4052         mechanical properties be approached through the characterization of the
4053         isolated components of the I-band and their interfaces. In the present
4054         paper, we report on the structure determination in solution of a
4055         representative Ig module from the I-band (I27) as solved by NMR
4056         techniques. RESULTS. The structure of I27 consists of a beta sandwich
4057         formed by two four-stranded sheets (named ABED and A'GFC). This fold
4058         belongs to the intermediate frame (I frame) of the immunoglobulin
4059         superfamily. Comparison of I27 with another titin module from the
4060         region located in the M-line (M5) shows that two loops (between the B
4061         and C and the F and G strands) are shorter in I27, conferring a less
4062         elongated appearance to this structure. Such a feature is specific to
4063         the Ig domains in the I-band and might therefore be related to the
4064         functions of the protein in this region. The structure of tandem Ig
4065         domains as modeled from I27 suggests the presence of hinge regions
4066         connecting contiguous modules. CONCLUSIONS. We suggest that titin Ig
4067         domains in the I-band function as extensible components of muscle
4068         elasticity by stretching the hinge regions.",
4069     note = "\href{http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1TIT}{PDB ID:
4070         1TIT}, DOI:
4071         \href{http://dx.doi.org/10.2210/pdb1tit/pdb}{10.2210/pdb1tit/pdb}."
4072 }
4073
4074 @article { irback05,
4075     author = AIrback #" and "# SMitternacht #" and "# SMohanty,
4076     title = "Dissecting the mechanical unfolding of ubiquitin",
4077     year = 2005,
4078     journal = PNAS,
4079     volume = 102,
4080     number = 38,
4081     pages = "13427--13432",
4082     doi = "10.1073/pnas.0501581102",
4083     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/38/13427.pdf",
4084     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/38/13427",
4085     abstract = "The unfolding behavior of ubiquitin under the influence of a
4086         stretching force recently was investigated experimentally by single-
4087         molecule constant-force methods. Many observed unfolding traces had a
4088         simple two-state character, whereas others showed clear evidence of
4089         intermediate states. Here, we use Monte Carlo simulations to
4090         investigate the force-induced unfolding of ubiquitin at the atomic
4091         level. In agreement with experimental data, we find that the unfolding
4092         process can occur either in a single step or through intermediate
4093         states. In addition to this randomness, we find that many quantities,
4094         such as the frequency of occurrence of intermediates, show a clear
4095         systematic dependence on the strength of the applied force. Despite
4096         this diversity, one common feature can be identified in the simulated
4097         unfolding events, which is the order in which the secondary-structure
4098         elements break. This order is the same in two- and three-state events
4099         and at the different forces studied. The observed order remains to be
4100         verified experimentally but appears physically reasonable."
4101 }
4102
4103 @article{ grubmuller96,
4104   author = HGrubmuller #" and "# BHeymann #" and "# PTavan,
4105   title = {Ligand binding: molecular mechanics calculation of the
4106     streptavidin-biotin rupture force.},
4107   year = 1996,
4108   month = feb,
4109   day = 16,
4110   address = {Theoretische Biophysik, Institut f{\"u}r Medizinische
4111              Optik, Ludwig- Maximilians-Universit{\"a}t M{\"u}nchen,
4112              Germany. Helmut.Grubmueller@ Physik.uni-muenchen.de},
4113   journal = SCI,
4114   volume = 271,
4115   number = 5251,
4116   pages = {997--999},
4117   issn = {0036-8075},
4118   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8584939},
4119   eprint = {http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1690312:2/component/escidoc:1690313/1690312.pdf},
4120   language = {eng},
4121   keywords = {Bacterial Proteins},
4122   keywords = {Biotin},
4123   keywords = {Chemistry, Physical},
4124   keywords = {Computer Simulation},
4125   keywords = {Hydrogen Bonding},
4126   keywords = {Ligands},
4127   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
4128   keywords = {Models, Chemical},
4129   keywords = {Molecular Conformation},
4130   keywords = {Physicochemical Phenomena},
4131   keywords = {Protein Conformation},
4132   keywords = {Streptavidin},
4133   keywords = {Thermodynamics},
4134   abstract = {The force required to rupture the streptavidin-biotin
4135                  complex was calculated here by computer simulations.
4136                  The computed force agrees well with that obtained by
4137                  recent single molecule atomic force microscope
4138                  experiments. These simulations suggest a detailed
4139                  multiple-pathway rupture mechanism involving five major
4140                  unbinding steps. Binding forces and specificity are
4141                  attributed to a hydrogen bond network between the
4142                  biotin ligand and residues within the binding pocket of
4143                  streptavidin. During rupture, additional water bridges
4144                  substantially enhance the stability of the complex and
4145                  even dominate the binding interactions. In contrast,
4146                  steric restraints do not appear to contribute to the
4147                  binding forces, although conformational motions were
4148                  observed.},
4149 }
4150
4151
4152 @article { izrailev97,
4153     author = SIzrailev #" and "# SStepaniants #" and "# MBalsera #" and "#
4154         YOono #" and "# KSchulten,
4155     title = "Molecular dynamics study of unbinding of the avidin-biotin
4156         complex",
4157     year = 1997,
4158     month = apr,
4159     journal = BPJ,
4160     volume = 72,
4161     number = 4,
4162     pages = "1568--1581",
4163     issn = "0006-3495",
4164     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/72/4/1568.pdf",
4165     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/72/4/1568",
4166     keywords = "Avidin;Binding Sites;Biotin;Computer Simulation;Hydrogen
4167         Bonding;Mathematics;Microscopy, Atomic Force;Microspheres;Models,
4168         Molecular;Molecular Structure;Protein Binding;Protein
4169         Conformation;Protein Folding;Sepharose",
4170     abstract = "We report molecular dynamics simulations that induce, over
4171         periods of 40-500 ps, the unbinding of biotin from avidin by means of
4172         external harmonic forces with force constants close to those of AFM
4173         cantilevers. The applied forces are sufficiently large to reduce the
4174         overall binding energy enough to yield unbinding within the measurement
4175         time. Our study complements earlier work on biotin-streptavidin that
4176         employed a much larger harmonic force constant. The simulations reveal
4177         a variety of unbinding pathways, the role of key residues contributing
4178         to adhesion as well as the spatial range over which avidin binds
4179         biotin. In contrast to the previous studies, the calculated rupture
4180         forces exceed by far those observed. We demonstrate, in the framework
4181         of models expressed in terms of one-dimensional Langevin equations with
4182         a schematic binding potential, the associated Smoluchowski equations,
4183         and the theory of first passage times, that picosecond to nanosecond
4184         simulation of ligand unbinding requires such strong forces that the
4185         resulting protein-ligand motion proceeds far from the thermally
4186         activated regime of millisecond AFM experiments, and that simulated
4187         unbinding cannot be readily extrapolated to the experimentally observed
4188         rupture."
4189 }
4190
4191 @article { janshoff00,
4192     author = AJanshoff #" and "# MNeitzert #" and "# YOberdorfer #" and "#
4193         HFuchs,
4194     title = "Force Spectroscopy of Molecular Systems-Single Molecule
4195         Spectroscopy of Polymers and Biomolecules.",
4196     year = 2000,
4197     month = sep,
4198     day = 15,
4199     journal = ACIEE,
4200     volume = 39,
4201     number = 18,
4202     pages = "3212--3237",
4203     issn = "1521-3773",
4204     doi = "10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4205     eprint = "",
4206     url = "http://dx.doi.org/10.1002/1521-3773(20000915)39:18<3212::AID-ANIE3212>3.0.CO;2-X",
4207     abstract = "How do molecules interact with each other? What happens if a
4208         neurotransmitter binds to a ligand-operated ion channel? How do
4209         antibodies recognize their antigens? Molecular recognition events play
4210         a pivotal role in nature: in enzymatic catalysis and during the
4211         replication and transcription of the genome; it is also important for
4212         the cohesion of cellular structures and in numerous metabolic reactions
4213         that molecules interact with each other in a specific manner.
4214         Conventional methods such as calorimetry provide very precise values of
4215         binding enthalpies; these are, however, average values obtained from a
4216         large ensemble of molecules without knowledge of the dynamics of the
4217         molecular recognition event. Which forces occur when a single molecular
4218         couple meets and forms a bond? Since the development of the scanning
4219         force microscope and force spectroscopy a couple of years ago, tools
4220         have now become available for measuring the forces between interfaces
4221         with high precision-starting from colloidal forces to the interaction
4222         of single molecules. The manipulation of individual molecules using
4223         force spectroscopy is also possible. In this way, the mechanical
4224         properties on a molecular scale are measurable. The study of single
4225         molecules is not an exclusive domain of force spectroscopy; it can also
4226         be performed with a surface force apparatus, laser tweezers, or the
4227         micropipette technique. Regardless of these techniques, force
4228         spectroscopy has been proven as an extraordinary versatile tool. The
4229         intention of this review article is to present a critical evaluation of
4230         the actual development of static force spectroscopy. The article mainly
4231         focuses on experiments dealing with inter- and intramolecular forces-
4232         starting with ``simple'' electrostatic forces, then ligand-receptor
4233         systems, and finally the stretching of individual molecules."
4234 }
4235
4236 @article { jollymore09,
4237     author = AJollymore #" and "# CLethias #" and "# QPeng #" and "# YCao #"
4238         and "# HLi,
4239     title = "Nanomechanical properties of tenascin-{X} revealed by single-
4240         molecule force spectroscopy",
4241     year = 2009,
4242     month = jan,
4243     day = 30,
4244     journal = JMB,
4245     volume = 385,
4246     number = 4,
4247     pages = "1277--1286",
4248     issn = "1089-8638",
4249     doi = "10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4250     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2008.11.038",
4251     keywords = "Animals;Biomechanics;Cattle;Fibronectins;Kinetics;Microscopy,
4252         Atomic Force;Protein Folding;Protein Structure, Tertiary;Spectrum
4253         Analysis;Tenascin",
4254     abstract = "Tenascin-X is an extracellular matrix protein and binds a
4255         variety of molecules in extracellular matrix and on cell membrane.
4256         Tenascin-X plays important roles in regulating the structure and
4257         mechanical properties of connective tissues. Using single-molecule
4258         atomic force microscopy, we have investigated the mechanical properties
4259         of bovine tenascin-X in detail. Our results indicated that tenascin-X
4260         is an elastic protein and the fibronectin type III (FnIII) domains can
4261         unfold under a stretching force and refold to regain their mechanical
4262         stability upon the removal of the stretching force. All the 30 FnIII
4263         domains of tenascin-X show similar mechanical stability, mechanical
4264         unfolding kinetics, and contour length increment upon domain unfolding,
4265         despite their large sequence diversity. In contrast to the homogeneity
4266         in their mechanical unfolding behaviors, FnIII domains fold at
4267         different rates. Using the 10th FnIII domain of tenascin-X (TNXfn10) as
4268         a model system, we constructed a polyprotein chimera composed of
4269         alternating TNXfn10 and GB1 domains and used atomic force microscopy to
4270         confirm that the mechanical properties of TNXfn10 are consistent with
4271         those of the FnIII domains of tenascin-X. These results lay the
4272         foundation to further study the mechanical properties of individual
4273         FnIII domains and establish the relationship between point mutations
4274         and mechanical phenotypic effect on tenascin-X. Moreover, our results
4275         provided the opportunity to compare the mechanical properties and
4276         design of different forms of tenascins. The comparison between
4277         tenascin-X and tenascin-C revealed interesting common as well as
4278         distinguishing features for mechanical unfolding and folding of
4279         tenascin-C and tenascin-X and will open up new avenues to investigate
4280         the mechanical functions and architectural design of different forms of
4281         tenascins."
4282 }
4283
4284 @article { jones05,
4285     author = REJones #" and "# DPHart,
4286     title = "Force interactions between substrates and {SPM} cantilevers
4287         immersed in fluids",
4288     year = 2005,
4289     journal = TBI,
4290     volume = 38,
4291     number = 3,
4292     pages = "355--361",
4293     issn = "0301-679X",
4294     doi = "DOI: 10.1016/j.triboint.2004.08.016",
4295     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V57-4DN9K7J-1/2/fef91
4296         ac022594c2c6a701376d83ecd31",
4297     keywords = "AFM;Liquid;Hydrodynamic;Lubrication",
4298     abstract = "With the availability of equipment used in Scanning Probe
4299         Microscopy (SPM), researchers have been able to probe the local fluid-
4300         substrate force interactions with resolutions of pN using a variety of
4301         SPM cantilevers. When using such methods, it is essential to
4302         differentiate between contributions to the net force on the cantilever.
4303         Specifically, the interaction between the cantilever, substrate and
4304         fluid, quantified while generating force curves, are discussed and
4305         compared with theoretical models for squeeze-film effects and drag on
4306         the SPM cantilevers. In addition we have demonstrated a simple method
4307         for utilizing the system as a micro-viscometer, independently measuring
4308         the viscosity of the lubricant for each test."
4309 }
4310
4311 @article { juckett93,
4312     author = DAJuckett #" and "# BRosenberg,
4313     title = "Comparison of the {G}ompertz and {W}eibull functions as
4314         descriptors for human mortality distributions and their intersections",
4315     year = 1993,
4316     month = jun,
4317     journal = MAD,
4318     volume = 69,
4319     number = "1--2",
4320     pages = "1--31",
4321     issn = "0047-6374",
4322     doi = "10.1016/0047-6374(93)90068-3",
4323     keywords = "Adolescent;Adult;Aged;Aged, 80 and
4324         over;Aging;Biometry;Child;Child, Preschool;Data Interpretation,
4325         Statistical;Female;Humans;Infant;Infant, Newborn;Longitudinal
4326         Studies;Male;Middle Aged;Models, Biological;Models,
4327         Statistical;Mortality",
4328     abstract = "The Gompertz and Weibull functions are compared with respect to
4329         goodness-of-fit to human mortality distributions; ability to describe
4330         mortality curve intersections; and, parameter interpretation. The
4331         Gompertz function is shown to be a better descriptor for 'all-causes'
4332         of deaths and combined disease categories while the Weibull function is
4333         shown to be a better descriptor of purer, single causes-of-death. A
4334         modified form of the Weibull function maps directly to the inherent
4335         degrees of freedom of human mortality distributions while the Gompertz
4336         function does not. Intersections in the old-age tails of mortality are
4337         explored in the context of both functions and, in particular, the
4338         relationship between distribution intersections, and the Gompertz
4339         ln[R0] versus alpha regression is examined. Evidence is also presented
4340         that mortality intersections are fundamental to the survivorship form
4341         and not the rate (hazard) form. Finally, comparisons are made to the
4342         parameter estimates in recent longitudinal Gompertzian analyses and the
4343         probable errors in those analyses are discussed.",
4344     note = "Nice table of various functions associated with Gompertz and
4345         Weibull models."
4346 }
4347
4348 @article { kaplan58,
4349     author = ELKaplan #" and "# PMeier,
4350     title = "Nonparametric Estimation from Incomplete Observations",
4351     year = 1958,
4352     month = "jun",
4353     journal = JASA,
4354     volume = 53,
4355     number = 282,
4356     pages = "457--481",
4357     issn = 01621459,
4358     publisher = ASA,
4359     copyright = "Copyright \copy\ 1958 American Statistical Association",
4360     url = "http://www.jstor.org/stable/2281868",
4361     abstract = ""
4362 }
4363
4364 @article { kellermayer03,
4365     author = MSKellermayer #" and "# CBustamante #" and "# HLGranzier,
4366     title = "Mechanics and structure of titin oligomers explored with atomic
4367         force microscopy",
4368     year = 2003,
4369     journal = BBABE,
4370     volume = 1604,
4371     number = 2,
4372     pages = "105--114",
4373     issn = "0005-2728",
4374     doi = "10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4375     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0005-2728(03)00029-X",
4376     keywords = "Titin;Wormlike chain;Unfolding;Elasticity;AFM;Molecular force
4377         spectroscopy",
4378     abstract = "Titin is a giant polypeptide that spans half of the striated
4379         muscle sarcomere and generates passive force upon stretch. To explore
4380         the elastic response and structure of single molecules and oligomers of
4381         titin, we carried out molecular force spectroscopy and atomic force
4382         microscopy (AFM) on purified full-length skeletal-muscle titin. From
4383         the force data, apparent persistence lengths as long as ~1.5 nm were
4384         obtained for the single, unfolded titin molecule. Furthermore, data
4385         suggest that titin molecules may globally associate into oligomers
4386         which mechanically behave as independent wormlike chains (WLCs).
4387         Consistent with this, AFM of surface-adsorbed titin molecules revealed
4388         the presence of oligomers. Although oligomers may form globally via
4389         head-to-head association of titin, the constituent molecules otherwise
4390         appear independent from each other along their contour. Based on the
4391         global association but local independence of titin molecules, we
4392         discuss a mechanical model of the sarcomere in which titin molecules
4393         with different contour lengths, corresponding to different isoforms,
4394         are held in a lattice. The net force response of aligned titin
4395         molecules is determined by the persistence length of the tandemly
4396         arranged, different WLC components of the individual molecules, the
4397         ratio of their overall contour lengths, and by domain unfolding events.
4398         Biased domain unfolding in mechanically selected constituent molecules
4399         may serve as a compensatory mechanism for contour- and persistence-
4400         length differences. Variation in the ratio and contour length of the
4401         component chains may provide mechanisms for the fine-tuning of the
4402         sarcomeric passive force response.",
4403     note = ""
4404 }
4405
4406 @article { kellermayer97,
4407     author = MSKellermayer #" and "# SBSmith #" and "# HLGranzier #" and "#
4408         CBustamante,
4409     title = "Folding-unfolding transitions in single titin molecules
4410         characterized with laser tweezers",
4411     year = 1997,
4412     month = may,
4413     day = 16,
4414     journal = SCI,
4415     volume = 276,
4416     number = 5315,
4417     pages = "1112--1116",
4418     issn = "0036-8075",
4419     keywords = "Amino Acid
4420         Sequence;Elasticity;Entropy;Immunoglobulins;Lasers;Models,
4421         Chemical;Muscle Contraction;Muscle Proteins;Muscle Relaxation;Muscle,
4422         Skeletal;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Kinases;Stress,
4423         Mechanical",
4424     abstract = "Titin, a giant filamentous polypeptide, is believed to play a
4425         fundamental role in maintaining sarcomeric structural integrity and
4426         developing what is known as passive force in muscle. Measurements of
4427         the force required to stretch a single molecule revealed that titin
4428         behaves as a highly nonlinear entropic spring. The molecule unfolds in
4429         a high-force transition beginning at 20 to 30 piconewtons and refolds
4430         in a low-force transition at approximately 2.5 piconewtons. A fraction
4431         of the molecule (5 to 40 percent) remains permanently unfolded,
4432         behaving as a wormlike chain with a persistence length (a measure of
4433         the chain's bending rigidity) of 20 angstroms. Force hysteresis arises
4434         from a difference between the unfolding and refolding kinetics of the
4435         molecule relative to the stretch and release rates in the experiments,
4436         respectively. Scaling the molecular data up to sarcomeric dimensions
4437         reproduced many features of the passive force versus extension curve of
4438         muscle fibers."
4439 }
4440
4441 @article { king10,
4442     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
4443     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
4444         based on a simple two-state model",
4445     year = 2010,
4446     month = mar,
4447     day = 1,
4448     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
4449                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
4450     journal = IJBMM,
4451     volume = 46,
4452     number = 2,
4453     pages = "159--166",
4454     issn = "0141-8130",
4455     alternative_issn = "1879-0003",
4456     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
4457     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T7J-
4458         4XWMND2-1/2/7ef768562b4157fc201d450553e5de5e",
4459     language = "eng",
4460     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
4461         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
4462     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
4463         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
4464         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
4465         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
4466         revealed novel information that has significantly enhanced our
4467         understanding of the function and folding mechanisms of several types
4468         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
4469         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
4470         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
4471         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
4472         of the procedure to perform such simulations and discuss the
4473         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
4474         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
4475         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
4476         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
4477         also analyze the errors associated with different methods of data
4478         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
4479         results fit experimental data. These findings will be helpful in
4480         experimental design, artifact identification, and data analysis for
4481         single molecule studies of various proteins using the mechanical
4482         unfolding method."
4483 }
4484
4485 @article { kleiner07,
4486     author = AKleiner #" and "# EShakhnovich,
4487     title = "The mechanical unfolding of ubiquitin through all-atom Monte Carlo
4488         simulation with a Go-type potential",
4489     year = 2007,
4490     month = mar,
4491     day = 15,
4492     journal = BPJ,
4493     volume = 92,
4494     number = 6,
4495     pages = "2054--2061",
4496     issn = "0006-3495",
4497     doi = "10.1529/biophysj.106.081257",
4498     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/92/6/2054",
4499     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/full/92/6/2054",
4500     keywords = "Computer Simulation; Models, Chemical; Models, Molecular;
4501         Models, Statistical; Monte Carlo Method; Motion; Protein Conformation;
4502         Protein Denaturation; Protein Folding; Ubiquitin",
4503     abstract = "The mechanical unfolding of proteins under a stretching force
4504         has an important role in living systems and is a logical extension of
4505         the more general protein folding problem. Recent advances in
4506         experimental methodology have allowed the stretching of single
4507         molecules, thus rendering this process ripe for computational study. We
4508         use all-atom Monte Carlo simulation with a G?-type potential to study
4509         the mechanical unfolding pathway of ubiquitin. A detailed, robust,
4510         well-defined pathway is found, confirming existing results in this vein
4511         though using a different model. Additionally, we identify the protein's
4512         fundamental stabilizing secondary structure interactions in the
4513         presence of a stretching force and show that this fundamental
4514         stabilizing role does not persist in the absence of mechanical stress.
4515         The apparent success of simulation methods in studying ubiquitin's
4516         mechanical unfolding pathway indicates their potential usefulness for
4517         future study of the stretching of other proteins and the relationship
4518         between protein structure and the response to mechanical deformation."
4519 }
4520
4521 @article { klimov00,
4522     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4523     title = "Native topology determines force-induced unfolding pathways in
4524         globular proteins",
4525     year = 2000,
4526     month = jun,
4527     day = 20,
4528     journal = PNAS,
4529     volume = 97,
4530     number = 13,
4531     pages = "7254--7259",
4532     issn = "0027-8424",
4533     doi = "10.1073/pnas.97.13.7254",
4534     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/13/7254.pdf",
4535     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/13/7254",
4536     keywords = "Animals; Humans; Protein Folding; Proteins; Spectrin",
4537     abstract = "Single-molecule manipulation techniques reveal that stretching
4538         unravels individually folded domains in the muscle protein titin and
4539         the extracellular matrix protein tenascin. These elastic proteins
4540         contain tandem repeats of folded domains with beta-sandwich
4541         architecture. Herein, we propose by stretching two model sequences (S1
4542         and S2) with four-stranded beta-barrel topology that unfolding forces
4543         and pathways in folded domains can be predicted by using only the
4544         structure of the native state. Thermal refolding of S1 and S2 in the
4545         absence of force proceeds in an all-or-none fashion. In contrast, phase
4546         diagrams in the force-temperature (f,T) plane and steered Langevin
4547         dynamics studies of these sequences, which differ in the native
4548         registry of the strands, show that S1 unfolds in an allor-none fashion,
4549         whereas unfolding of S2 occurs via an obligatory intermediate. Force-
4550         induced unfolding is determined by the native topology. After proving
4551         that the simulation results for S1 and S2 can be calculated by using
4552         native topology alone, we predict the order of unfolding events in Ig
4553         domain (Ig27) and two fibronectin III type domains ((9)FnIII and
4554         (10)FnIII). The calculated unfolding pathways for these proteins, the
4555         location of the transition states, and the pulling speed dependence of
4556         the unfolding forces reflect the differences in the way the strands are
4557         arranged in the native states. We also predict the mechanisms of force-
4558         induced unfolding of the coiled-coil spectrin (a three-helix bundle
4559         protein) for all 20 structures deposited in the Protein Data Bank. Our
4560         approach suggests a natural way to measure the phase diagram in the
4561         (f,C) plane, where C is the concentration of denaturants.",
4562     note = {Simulated unfolding time scales for Ig27-like S1 and S2 domains.},
4563 }
4564
4565 @article { klimov99,
4566     author = DKlimov #" and "# DThirumalai,
4567     title = "Stretching single-domain proteins: Phase diagram and kinetics of
4568         force-induced unfolding",
4569     year = 1999,
4570     month = may,
4571     day = 25,
4572     journal = PNAS,
4573     volume = 96,
4574     number = 11,
4575     pages = "6166--6170",
4576     issn = "0027-8424",
4577     keywords = "Amino Acid Sequence;Kinetics;Models, Chemical;Protein
4578         Denaturation;Protein Folding;Proteins;Thermodynamics;Time Factors",
4579     abstract = "Single-molecule force spectroscopy reveals unfolding of domains
4580         in titin on stretching. We provide a theoretical framework for these
4581         experiments by computing the phase diagrams for force-induced unfolding
4582         of single-domain proteins using lattice models. The results show that
4583         two-state folders (at zero force) unravel cooperatively, whereas
4584         stretching of non-two-state folders occurs through intermediates. The
4585         stretching rates of individual molecules show great variations
4586         reflecting the heterogeneity of force-induced unfolding pathways. The
4587         approach to the stretched state occurs in a stepwise ``quantized''
4588         manner. Unfolding dynamics and forces required to stretch proteins
4589         depend sensitively on topology. The unfolding rates increase
4590         exponentially with force f till an optimum value, which is determined
4591         by the barrier to unfolding when f = 0. A mapping of these results to
4592         proteins shows qualitative agreement with force-induced unfolding of
4593         Ig-like domains in titin. We show that single-molecule force
4594         spectroscopy can be used to map the folding free energy landscape of
4595         proteins in the absence of denaturants."
4596 }
4597
4598 @article { kosztin06,
4599     author = IKosztin #" and "# BBarz #" and "# LJanosi,
4600     title = "Calculating potentials of mean force and diffusion coefficients
4601         from nonequilibrium processes without Jarzynski's equality",
4602     year = 2006,
4603     month = feb,
4604     day = 10,
4605     journal = JCP,
4606     volume = 124,
4607     pages = 064106,
4608     issn = "0031-9007",
4609     doi = "10.1063/1.2166379",
4610     url = "http://link.aip.org/link/?JCPSA6/124/064106/1"
4611 }
4612
4613 @article { kramers40,
4614     author = HAKramers,
4615     title = "Brownian motion in a field of force and the diffusion model of
4616         chemical reactions",
4617     year = 1940,
4618     month = apr,
4619     journal = Physica,
4620     volume = 7,
4621     number = 4,
4622     pages = "284--304",
4623     issn = "0031-8914",
4624     doi = "10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4625     url = "http://dx.doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2",
4626     abstract = "A particle which is caught in a potential hole and which,
4627         through the shuttling action of Brownian motion, can escape over a
4628         potential barrier yields a suitable model for elucidating the
4629         applicability of the transition state method for calculating the rate
4630         of chemical reactions.",
4631     note = "Seminal paper on thermally activated barrier crossings."
4632 }
4633
4634 @article { krammer99,
4635     author = AKrammer #" and "# HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# KSchulten
4636         #" and "# VVogel,
4637     title = "Forced unfolding of the fibronectin type {III} module reveals a
4638         tensile molecular recognition switch",
4639     year = 1999,
4640     month = feb,
4641     day = 16,
4642     journal = PNAS,
4643     volume = 96,
4644     number = 4,
4645     pages = "1351--1356",
4646     issn = "0027-8424",
4647     keywords = "Amino Acid Sequence;Binding Sites;Computer
4648         Simulation;Crystallography, X-Ray;Disulfides;Fibronectins;Hydrogen
4649         Bonding;Integrins;Models, Molecular;Oligopeptides;Protein
4650         Conformation;Protein Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4651         Secondary;Protein Structure, Tertiary;Software;Tensile Strength",
4652     abstract = "The 10th type III module of fibronectin possesses a beta-
4653         sandwich structure consisting of seven beta-strands (A-G) that are
4654         arranged in two antiparallel sheets. It mediates cell adhesion to
4655         surfaces via its integrin binding motif, Arg78, Gly79, and Asp80 (RGD),
4656         which is placed at the apex of the loop connecting beta-strands F and
4657         G. Steered molecular dynamics simulations in which tension is applied
4658         to the protein's terminal ends reveal that the beta-strand G is the
4659         first to break away from the module on forced unfolding whereas the
4660         remaining fold maintains its structural integrity. The separation of
4661         strand G from the remaining fold results in a gradual shortening of the
4662         distance between the apex of the RGD-containing loop and the module
4663         surface, which potentially reduces the loop's accessibility to surface-
4664         bound integrins. The shortening is followed by a straightening of the
4665         RGD-loop from a tight beta-turn into a linear conformation, which
4666         suggests a further decrease of affinity and selectivity to integrins.
4667         The RGD-loop therefore is located strategically to undergo strong
4668         conformational changes in the early stretching stages of the module and
4669         thus constitutes a mechanosensitive control of ligand recognition."
4670 }
4671
4672 @article { kreuzer01,
4673     author = HJKreuzer #" and "# SHPayne,
4674     title = "Stretching a macromolecule in an atomic force microscope:
4675         statistical mechanical analysis",
4676     year = 2001,
4677     month = feb,
4678     day = 23,
4679     journal = PR:E,
4680     volume = 63,
4681     number = "2 Pt 1",
4682     pages = 021906,
4683     issn = "1539-3755",
4684     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/80/6/2505.pdf",
4685     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/80/6/2505",
4686     keywords = "Biophysics;Macromolecular Substances;Microscopy, Atomic
4687         Force;Models, Statistical;Models, Theoretical;Statistics as Topic",
4688     abstract = "We formulate the proper statistical mechanics to describe the
4689         stretching of a macromolecule under a force provided by the cantilever
4690         of an atomic force microscope. In the limit of a soft cantilever the
4691         generalized ensemble of the coupled molecule/cantilever system reduces
4692         to the Gibbs ensemble for an isolated molecule subject to a constant
4693         force in which the extension is fluctuating. For a stiff cantilever we
4694         obtain the Helmholtz ensemble for an isolated molecule held at a fixed
4695         extension with the force fluctuating. Numerical examples are given for
4696         poly (ethylene glycol) chains."
4697 }
4698
4699 @article { kroy07,
4700     author = KKroy #" and "# JGlaser,
4701     title = "The glassy wormlike chain",
4702     year = 2007,
4703     journal = NJP,
4704     volume = 9,
4705     number = 11,
4706     pages = 416,
4707     doi = "10.1088/1367-2630/9/11/416",
4708     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/9/11/416/njp7_11_416.pdf",
4709     url = "http://stacks.iop.org/1367-2630/9/416",
4710     abstract = "We introduce a new model for the dynamics of a wormlike chain
4711         (WLC) in an environment that gives rise to a rough free energy
4712         landscape, which we name the glassy WLC. It is obtained from the common
4713         WLC by an exponential stretching of the relaxation spectrum of its
4714         long-wavelength eigenmodes, controlled by a single parameter
4715         \\boldsymbol{\\cal E} . Predictions for pertinent observables such as
4716         the dynamic structure factor and the microrheological susceptibility
4717         exhibit the characteristics of soft glassy rheology and compare
4718         favourably with experimental data for reconstituted cytoskeletal
4719         networks and live cells. We speculate about the possible microscopic
4720         origin of the stretching, implications for the nonlinear rheology, and
4721         the potential physiological significance of our results.",
4722     note = "Has short section on WLC relaxation time in the weakly bending
4723         limit."
4724 }
4725
4726 @article { labeit03,
4727     author = DLabeit #" and "# KWatanabe #" and "# CWitt #" and "# HFujita #"
4728         and "# YWu #" and "# SLahmers #" and "# TFunck #" and "# SLabeit #" and
4729         "# HLGranzier,
4730     title = "Calcium-dependent molecular spring elements in the giant protein
4731         titin",
4732     year = 2003,
4733     journal = PNAS,
4734     volume = 100,
4735     number = 23,
4736     pages = "13716--13721",
4737     doi = "10.1073/pnas.2235652100",
4738     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13716.pdf",
4739     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13716",
4740     abstract = "Titin (also known as connectin) is a giant protein with a wide
4741         range of cellular functions, including providing muscle cells with
4742         elasticity. Its physiological extension is largely derived from the
4743         PEVK segment, rich in proline (P), glutamate (E), valine (V), and
4744         lysine (K) residues. We studied recombinant PEVK molecules containing
4745         the two conserved elements: {approx}28-residue PEVK repeats and E-rich
4746         motifs. Single molecule experiments revealed that calcium-induced
4747         conformational changes reduce the bending rigidity of the PEVK
4748         fragments, and site-directed mutagenesis identified four glutamate
4749         residues in the E-rich motif that was studied (exon 129), as critical
4750         for this process. Experiments with muscle fibers showed that titin-
4751         based tension is calcium responsive. We propose that the PEVK segment
4752         contains E-rich motifs that render titin a calcium-dependent molecular
4753         spring that adapts to the physiological state of the cell."
4754 }
4755
4756 @article{ labeit95,
4757   author = SLabeit #" and "# BKolmerer,
4758   title = "Titins: Giant proteins in charge of muscle ultrastructure
4759     and elasticity.",
4760   journal = SCI,
4761   year = 1995,
4762   month = oct,
4763   day = 13,
4764   address = "European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany.",
4765   volume = 270,
4766   number = 5234,
4767   pages = "293--296",
4768   keywords = "Actin Cytoskeleton",
4769   keywords = "Amino Acid Sequence",
4770   keywords = "Animals",
4771   keywords = "DNA, Complementary",
4772   keywords = "Elasticity",
4773   keywords = "Fibronectins",
4774   keywords = "Humans",
4775   keywords = "Immunoglobulins",
4776   keywords = "Molecular Sequence Data",
4777   keywords = "Muscle Contraction",
4778   keywords = "Muscle Proteins",
4779   keywords = "Muscle, Skeletal",
4780   keywords = "Myocardium",
4781   keywords = "Protein Kinases",
4782   keywords = "Rabbits",
4783   keywords = "Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
4784   keywords = "Sarcomeres",
4785   abstract = "In addition to thick and thin filaments, vertebrate
4786     striated muscle contains a third filament system formed by the
4787     giant protein titin. Single titin molecules extend from Z discs to
4788     M lines and are longer than 1 micrometer. The titin filament
4789     contributes to muscle assembly and resting tension, but more
4790     details are not known because of the large size of the
4791     protein. The complete complementary DNA sequence of human cardiac
4792     titin was determined. The 82-kilobase complementary DNA predicts a
4793     3-megadalton protein composed of 244 copies of immunoglobulin and
4794     fibronectin type III (FN3) domains. The architecture of sequences
4795     in the A band region of titin suggests why thick filament
4796     structure is conserved among vertebrates. In the I band region,
4797     comparison of titin sequences from muscles of different passive
4798     tension identifies two elements that correlate with tissue
4799     stiffness. This suggests that titin may act as two springs in
4800     series. The differential expression of the springs provides a
4801     molecular explanation for the diversity of sarcomere length and
4802     resting tension in vertebrate striated muscles.",
4803   ISSN = "0036-8075",
4804   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569978",
4805   language = "eng",
4806 }
4807
4808 @article { law03,
4809     author = RLaw #" and "# GLiao #" and "# SHarper #" and "# GYang #" and "#
4810         DSpeicher #" and "# DDischer,
4811     title = "Pathway shifts and thermal softening in temperature-coupled forced
4812         unfolding of spectrin domains",
4813     address = "Biophysical Engineering Lab, Institute for Medicine and
4814         Engineering, and School of Engineering and Applied Science,
4815         University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
4816         19104-6315, USA.",
4817     year = 2003,
4818     month = nov,
4819     journal = BPJ,
4820     volume = 85,
4821     number = 5,
4822     pages = "3286--3293",
4823     issn = "0006-3495",
4824     keywords = "Circular Dichroism;Elasticity;Heat;Microscopy, Atomic
4825         Force;Physical Stimulation;Protein Conformation;Protein
4826         Denaturation;Protein Folding;Protein Structure,
4827         Tertiary;Spectrin;Stress, Mechanical;Temperature",
4828     abstract = "Pathways of unfolding a protein depend in principle on the
4829         perturbation-whether it is temperature, denaturant, or even forced
4830         extension. Widely-shared, helical-bundle spectrin repeats are known to
4831         melt at temperatures as low as 40-45 degrees C and are also known to
4832         unfold via multiple pathways as single molecules in atomic force
4833         microscopy. Given the varied roles of spectrin family proteins in cell
4834         deformability, we sought to determine the coupled effects of
4835         temperature on forced unfolding. Bimodal distributions of unfolding
4836         intervals are seen at all temperatures for the four-repeat beta(1-4)
4837         spectrin-an alpha-actinin homolog. The major unfolding length
4838         corresponds to unfolding of a single repeat, and a minor peak at twice
4839         the length corresponds to tandem repeats. Increasing temperature shows
4840         fewer tandem events but has no effect on unfolding intervals. As T
4841         approaches T(m), however, mean unfolding forces in atomic force
4842         microscopy also decrease; and circular dichroism studies demonstrate a
4843         nearly proportional decrease of helical content in solution. The
4844         results imply a thermal softening of a helical linker between repeats
4845         which otherwise propagates a helix-to-coil transition to adjacent
4846         repeats. In sum, structural changes with temperature correlate with
4847         both single-molecule unfolding forces and shifts in unfolding
4848         pathways.",
4849   doi =          "10.1016/S0006-3495(03)74747-X",
4850   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14581229",
4851   language =     "eng",
4852 }
4853
4854 @article { levinthal68,
4855     author = CLevinthal,
4856     title = "Are there pathways for protein folding?",
4857     year = 1968,
4858     journal = JCPPCB,
4859     volume = 65,
4860     number = 1,
4861     pages = "44--45",
4862     eprint =
4863         "http://www.biochem.wisc.edu/courses/biochem704/Reading/Levinthal1968.p
4864         df",
4865     note = "\emph{Not} Levinthal's paradox."
4866 }
4867
4868 @inproceedings { levinthal69,
4869     editor = PDebrunner #" and "# JCMTsibris #" and "# EMunck,
4870     author = CLevinthal,
4871     title = "How to Fold Graciously.",
4872     booktitle = "Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems",
4873     year = 1969,
4874     pages = "22--24",
4875     publisher = UIP:Urbana,
4876     address = "Allerton House, Monticello, IL",
4877     url = "http://www-miller.ch.cam.ac.uk/levinthal/levinthal.html"
4878 }
4879
4880 @article { levy02,
4881     author = RLevy #" and "# MMaaloum,
4882     title = "Measuring the spring constant of atomic force microscope
4883         cantilevers: Thermal fluctuations and other methods",
4884     year = 2002,
4885     journal = NT,
4886     volume = 13,
4887     number = 1,
4888     pages = "33--37",
4889     doi = "10.1088/0957-4484/13/1/307",
4890     url = "http://stacks.iop.org/0957-4484/13/33",
4891     abstract = "Knowledge of the interaction forces between surfaces gained
4892         using an atomic force microscope (AFM) is crucial in a variety of
4893         industrial and scientific applications and necessitates a precise
4894         knowledge of the cantilever spring constant. Many methods have been
4895         devised to experimentally determine the spring constants of AFM
4896         cantilevers. The thermal fluctuation method is elegant but requires a
4897         theoretical model of the bending modes. For a rectangular cantilever,
4898         this model is available (Butt and Jaschke). Detailed thermal
4899         fluctuation measurements of a series of AFM cantilever beams have been
4900         performed in order to test the validity and accuracy of the recent
4901         theoretical models. The spring constant of rectangular cantilevers can
4902         also be determined easily with the method of Sader and White. We found
4903         very good agreement between the two methods. In the case of the
4904         V-shaped cantilever, we have shown that the thermal fluctuation method
4905         is a valid and accurate approach to the evaluation of the spring
4906         constant. A comparison between this method and those of Sader-
4907         Neumeister and of Ducker has been established. In some cases, we found
4908         disagreement between these two methods; the effect of non-conservation
4909         of material properties over all cantilevers from a single chip is
4910         qualitatively invoked.",
4911     note = "Good review of thermal calibration to 2002, but not much on the
4912         derviation of the Lorentzian fit.",
4913     project = "Cantilever Calibration"
4914 }
4915
4916 @article { li00,
4917     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SFowler #" and "# JClarke #"
4918         and "# JFernandez,
4919     title = "Atomic force microscopy reveals the mechanical design of a modular
4920         protein",
4921     year = 2000,
4922     journal = PNAS,
4923     volume = 97,
4924     number = 12,
4925     pages = "6527--6531",
4926     doi = "10.1073/pnas.120048697",
4927     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6527.pdf",
4928     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6527",
4929     abstract = "",
4930     note = "Unfolding order not from protein-surface interactions. Mechanical
4931         unfolding of a chain of interleaved domains $ABABAB\ldots$ yielded a
4932         run of $A$ unfoldings followed by a run of $B$ unfoldings."
4933 }
4934
4935 @article { li01,
4936     author = HLi #" and "# AOberhauser #" and "# SRedick #" and "#
4937         MCarrionVazquez #" and "# HErickson #" and "# JFernandez,
4938     title = "Multiple conformations of {PEVK} proteins detected by single-
4939         molecule techniques",
4940     year = 2001,
4941     journal = PNAS,
4942     volume = 98,
4943     number = 19,
4944     pages = "10682--10686",
4945     doi = "10.1073/pnas.191189098",
4946     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/19/10682.pdf",
4947     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/19/10682",
4948     abstract = "An important component of muscle elasticity is the PEVK region
4949         of titin, so named because of the preponderance of these amino acids.
4950         However, the PEVK region, similar to other elastomeric proteins, is
4951         thought to form a random coil and therefore its structure cannot be
4952         determined by standard techniques. Here we combine single-molecule
4953         electron microscopy and atomic force microscopy to examine the
4954         conformations of the human cardiac titin PEVK region. In contrast to a
4955         simple random coil, we have found that cardiac PEVK shows a wide range
4956         of elastic conformations with end-to-end distances ranging from 9 to 24
4957         nm and persistence lengths from 0.4 to 2.5 nm. Individual PEVK
4958         molecules retained their distinctive elastic conformations through many
4959         stretch-relaxation cycles, consistent with the view that these PEVK
4960         conformers cannot be interconverted by force. The multiple elastic
4961         conformations of cardiac PEVK may result from varying degrees of
4962         proline isomerization. The single-molecule techniques demonstrated here
4963         may help elucidate the conformation of other proteins that lack a well-
4964         defined structure."
4965 }
4966
4967 @article { li03,
4968     author = HLi #" and "# JFernandez,
4969     title = "Mechanical design of the first proximal Ig domain of human cardiac
4970         titin revealed by single molecule force spectroscopy",
4971     year = 2003,
4972     month = nov,
4973     day = 14,
4974     journal = JMB,
4975     volume = 334,
4976     number = 1,
4977     pages = "75--86",
4978     issn = "0022-2836",
4979     doi = "10.1016/j.jmb.2003.09.036",
4980     keywords = "Amino Acid Sequence;Disulfides;Humans;Immunoglobulins;Models,
4981         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle Proteins;Myocardium;Protein
4982         Denaturation;Protein Engineering;Protein Kinases;Protein Structure,
4983         Tertiary;Spectrum Analysis",
4984     abstract = "The elastic I-band part of muscle protein titin contains two
4985         tandem immunoglobulin (Ig) domain regions of distinct mechanical
4986         properties. Until recently, the only known structure was that of the
4987         I27 module of the distal region, whose mechanical properties have been
4988         reported in detail. Recently, the structure of the first proximal
4989         domain, I1, has been resolved at 2.1A. In addition to the
4990         characteristic beta-sandwich structure of all titin Ig domains, the
4991         crystal structure of I1 showed an internal disulfide bridge that was
4992         proposed to modulate its mechanical extensibility in vivo. Here, we use
4993         single molecule force spectroscopy and protein engineering to examine
4994         the mechanical architecture of this domain. In contrast to the
4995         predictions made from the X-ray crystal structure, we find that the
4996         formation of a disulfide bridge in I1 is a relatively rare event in
4997         solution, even under oxidative conditions. Furthermore, our studies of
4998         the mechanical stability of I1 modules engineered with point mutations
4999         reveal significant differences between the mechanical unfolding of the
5000         I1 and I27 modules. Our study illustrates the varying mechanical
5001         architectures of the titin Ig modules."
5002 }
5003
5004 @article { li05,
5005     author = LeLi #" and "# HHuang #" and "# CBadilla #" and "# JFernandez,
5006     title = "Mechanical unfolding intermediates observed by single-molecule
5007         force spectroscopy in a fibronectin type {III} module",
5008     year = 2005,
5009     month = jan,
5010     day = 28,
5011     journal = JMB,
5012     volume = 345,
5013     number = 4,
5014     pages = "817--826",
5015     issn = "0022-2836",
5016     doi = "10.1016/j.jmb.2004.11.021",
5017     keywords = "Fibronectins;Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models,
5018         Molecular;Mutagenesis, Site-Directed;Protein Denaturation;Protein
5019         Folding;Protein Structure, Tertiary;Recombinant Fusion Proteins",
5020     abstract = "Domain 10 of type III fibronectin (10FNIII) is known to play a
5021         pivotal role in the mechanical interactions between cell surface
5022         integrins and the extracellular matrix. Recent molecular dynamics
5023         simulations have predicted that 10FNIII, when exposed to a stretching
5024         force, unfolds along two pathways, each with a distinct, mechanically
5025         stable intermediate. Here, we use single-molecule force spectroscopy
5026         combined with protein engineering to test these predictions by probing
5027         the mechanical unfolding pathway of 10FNIII. Stretching single
5028         polyproteins containing the 10FNIII module resulted in sawtooth
5029         patterns where 10FNIII was seen unfolding in two consecutive steps. The
5030         native state unfolded at 100(+/-20) pN, elongating (10)FNIII by
5031         12(+/-2) nm and reaching a clearly marked intermediate that unfolded at
5032         50(+/-20) pN. Unfolding of the intermediate completed the elongation of
5033         the molecule by extending another 19(+/-2) nm. Site-directed
5034         mutagenesis of residues in the A and B beta-strands (E9P and L19P)
5035         resulted in sawtooth patterns with all-or-none unfolding events that
5036         elongated the molecule by 19(+/-2) nm. In contrast, mutating residues
5037         in the G beta-strand gave results that were dependent on amino acid
5038         position. The mutation I88P in the middle of the G beta-strand resulted
5039         in native like unfolding sawtooth patterns showing an intact
5040         intermediate state. The mutation Y92P, which is near the end of G beta-
5041         strand, produced sawtooth patterns with all-or-none unfolding events
5042         that lengthened the molecule by 17(+/-2) nm. These results are
5043         consistent with the view that 10FNIII can unfold in two different ways.
5044         Along one pathway, the detachment of the A and B beta-strands from the
5045         body of the folded module constitute the first unfolding event,
5046         followed by the unfolding of the remaining beta-sandwich structure.
5047         Along the second pathway, the detachment of the G beta-strands is
5048         involved in the first unfolding event. These results are in excellent
5049         agreement with the sequence of events predicted by molecular dynamics
5050         simulations of the 10FNIII module."
5051 }
5052
5053 @article { msli06,
5054     author = MSLi #" and "# CKHu #" and "# DKlimov #" and "# DThirumalai,
5055     title = "Multiple stepwise refolding of immunoglobulin domain {I27} upon
5056         force quench depends on initial conditions",
5057     year = 2006,
5058     journal = PNAS,
5059     volume = 103,
5060     number = 1,
5061     pages = "93--98",
5062     doi = "10.1073/pnas.0503758103",
5063     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/1/93.pdf",
5064     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/1/93",
5065     abstract = "Mechanical folding trajectories for polyproteins starting from
5066         initially stretched conformations generated by single-molecule atomic
5067         force microscopy experiments [Fernandez, J. M. & Li, H. (2004) Science
5068         303, 1674-1678] show that refolding, monitored by the end-to-end
5069         distance, occurs in distinct multiple stages. To clarify the molecular
5070         nature of folding starting from stretched conformations, we have probed
5071         the folding dynamics, upon force quench, for the single I27 domain from
5072         the muscle protein titin by using a C{alpha}-Go model. Upon temperature
5073         quench, collapse and folding of I27 are synchronous. In contrast,
5074         refolding from stretched initial structures not only increases the
5075         folding and collapse time scales but also decouples the two kinetic
5076         processes. The increase in the folding times is associated primarily
5077         with the stretched state to compact random coil transition.
5078         Surprisingly, force quench does not alter the nature of the refolding
5079         kinetics, but merely increases the height of the free-energy folding
5080         barrier. Force quench refolding times scale as f1.gif, where {Delta}xf
5081         {approx} 0.6 nm is the location of the average transition state along
5082         the reaction coordinate given by end-to-end distance. We predict that
5083         {tau}F and the folding mechanism can be dramatically altered by the
5084         initial and/or final values of force. The implications of our results
5085         for design and analysis of experiments are discussed."
5086 }
5087
5088 @article { lin91,
5089     author = JLin,
5090     title = "Divergence measures based on the {S}hannon entropy",
5091     year = 1991,
5092     month = jan,
5093     journal = IEEE:TIT,
5094     volume = 37,
5095     number = 1,
5096     pages = "145--151",
5097     issn = "0018-9448",
5098     doi = "10.1109/18.61115",
5099     url = "http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=2227&arnumbe
5100         r=61115&count=35&index=9",
5101     keywords = "divergence;dissimilarity measure;discrimintation
5102         information;entropy;probability of error bounds",
5103     abstract = "A novel class of information-theoretic divergence measures
5104         based on the Shannon entropy is introduced. Unlike the well-known
5105         Kullback divergences, the new measures do not require the condition of
5106         absolute continuity to be satisfied by the probability distributions
5107         involved. More importantly, their close relationship with the
5108         variational distance and the probability of misclassification error are
5109         established in terms of bounds. These bounds are crucial in many
5110         applications of divergence measures. The measures are also well
5111         characterized by the properties of nonnegativity, finiteness,
5112         semiboundedness, and boundedness."
5113 }
5114
5115 @article { linke08,
5116     author = WALinke #" and "# AGrutzner,
5117     title = "Pulling single molecules of titin by {AFM}--recent advances and
5118         physiological implications",
5119     year = 2008,
5120     month = apr,
5121     day = 06,
5122     journal = PA,
5123     volume = 456,
5124     number = 1,
5125     pages = "101--115",
5126     issn = "0031-6768",
5127     doi = "10.1007/s00424-007-0389-x",
5128     abstract = "Perturbation of a protein away from its native state by
5129         mechanical stress is a physiological process immanent to many cells.
5130         The mechanical stability and conformational diversity of proteins under
5131         force therefore are important parameters in nature. Molecular-level
5132         investigations of ``mechanical proteins'' have enjoyed major
5133         breakthroughs over the last decade, a development to which atomic force
5134         microscopy (AFM) force spectroscopy has been instrumental. The giant
5135         muscle protein titin continues to be a paradigm model in this field. In
5136         this paper, we review how single-molecule mechanical measurements of
5137         titin using AFM have served to elucidate key aspects of protein
5138         unfolding-refolding and mechanisms by which biomolecular elasticity is
5139         attained. We outline recent work combining protein engineering and AFM
5140         force spectroscopy to establish the mechanical behavior of titin
5141         domains using molecular ``fingerprinting.'' Furthermore, we summarize
5142         AFM force-extension data demonstrating different mechanical stabilities
5143         of distinct molecular-spring elements in titin, compare AFM force-
5144         extension to novel force-ramp/force-clamp studies, and elaborate on
5145         exciting new results showing that AFM force clamp captures the
5146         unfolding and refolding trajectory of single mechanical proteins. Along
5147         the way, we discuss the physiological implications of the findings, not
5148         least with respect to muscle mechanics. These studies help us
5149         understand how proteins respond to forces in cells and how
5150         mechanosensing and mechanosignaling events may proceed in vivo."
5151 }
5152
5153 @article { linke98a,
5154     author = WALinke #" and "# MRStockmeier #" and "# MIvemeyer #" and "#
5155         HHosser #" and "# PMundel,
5156     title = "Characterizing titin's {I}-band {Ig} domain region as an entropic
5157         spring",
5158     year = 1998,
5159     month = jun,
5160     journal = JCS,
5161     volume = "111 (Pt 11)",
5162     pages = "1567--1574",
5163     issn = "0021-9533",
5164     doi = "",
5165     eprint = "http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/111/11/1567",
5166     url = "http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/111/11/1567",
5167     keywords = "Animals;Elasticity;Immunoglobulins;Male;Muscle Proteins;Muscle,
5168         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Structure-Activity
5169         Relationship",
5170     abstract = "The poly-immunoglobulin domain region of titin, located within
5171         the elastic section of this giant muscle protein, determines the
5172         extensibility of relaxed myofibrils mainly at shorter physiological
5173         lengths. To elucidate this region's contribution to titin elasticity,
5174         we measured the elastic properties of the N-terminal I-band Ig region
5175         by using immunofluorescence/immunoelectron microscopy and myofibril
5176         mechanics and tried to simulate the results with a model of entropic
5177         polymer elasticity. Rat psoas myofibrils were stained with titin-
5178         specific antibodies flanking the Ig region at the N terminus and C
5179         terminus, respectively, to record the extension behaviour of that titin
5180         segment. The segment's end-to-end length increased mainly at small
5181         stretch, reaching approximately 90\% of the native contour length of
5182         the Ig region at a sarcomere length of 2.8 microm. At this extension,
5183         the average force per single titin molecule, deduced from the steady-
5184         state passive length-tension relation of myofibrils, was approximately
5185         5 or 2.5 pN, depending on whether we assumed a number of 3 or 6 titins
5186         per half thick filament. When the force-extension curve constructed for
5187         the Ig region was simulated by the wormlike chain model, best fits were
5188         obtained for a persistence length, a measure of the chain's bending
5189         rigidity, of 21 or 42 nm (for 3 or 6 titins/half thick filament), which
5190         correctly reproduced the curve for sarcomere lengths up to 3.4 microm.
5191         Systematic deviations between data and fits above that length indicated
5192         that forces of >30 pN per titin strand may induce unfolding of Ig
5193         modules. We conclude that stretches of at least 5-6 Ig domains, perhaps
5194         coinciding with known super repeat patterns of these titin modules in
5195         the I-band, may represent the unitary lengths of the wormlike chain.
5196         The poly-Ig regions might thus act as compliant entropic springs that
5197         determine the minute levels of passive tension at low extensions of a
5198         muscle fiber."
5199 }
5200
5201 @article { linke98b,
5202     author = WALinke #" and "# MIvemeyer #" and "# PMundel #" and "#
5203         MRStockmeier #" and "# BKolmerer,
5204     title = "Nature of {PEVK}-titin elasticity in skeletal muscle",
5205     year = 1998,
5206     month = jul,
5207     day = 07,
5208     journal = PNAS,
5209     volume = 95,
5210     number = 14,
5211     pages = "8052--8057",
5212     issn = "0027-8424",
5213     keywords = "Animals;Elasticity;Fluorescent Antibody
5214         Technique;Male;Microscopy, Immunoelectron;Muscle Proteins;Muscle,
5215         Skeletal;Protein Kinases;Rats;Rats, Wistar;Stress, Mechanical",
5216     abstract = "A unique sequence within the giant titin molecule, the PEVK
5217         domain, has been suggested to greatly contribute to passive force
5218         development of relaxed skeletal muscle during stretch. To explore the
5219         nature of PEVK elasticity, we used titin-specific antibodies to stain
5220         both ends of the PEVK region in rat psoas myofibrils and determined the
5221         region's force-extension relation by combining immunofluorescence and
5222         immunoelectron microscopy with isolated myofibril mechanics. We then
5223         tried to fit the results with recent models of polymer elasticity. The
5224         PEVK segment elongated substantially at sarcomere lengths above 2.4
5225         micro(m) and reached its estimated contour length at approximately 3.5
5226         micro(m). In immunofluorescently labeled sarcomeres stretched and
5227         released repeatedly above 3 micro(m), reversible PEVK lengthening could
5228         be readily visualized. At extensions near the contour length, the
5229         average force per titin molecule was calculated to be approximately 45
5230         pN. Attempts to fit the force-extension curve of the PEVK segment with
5231         a standard wormlike chain model of entropic elasticity were successful
5232         only for low to moderate extensions. In contrast, the experimental data
5233         also could be correctly fitted at high extensions with a modified
5234         wormlike chain model that incorporates enthalpic elasticity. Enthalpic
5235         contributions are likely to arise from electrostatic stiffening, as
5236         evidenced by the ionic-strength dependency of titin-based myofibril
5237         stiffness; at high stretch, hydrophobic effects also might become
5238         relevant. Thus, at physiological muscle lengths, the PEVK region does
5239         not function as a pure entropic spring. Rather, PEVK elasticity may
5240         have both entropic and enthalpic origins characterizable by a polymer
5241         persistence length and a stretch modulus."
5242 }
5243
5244 @article { liu03,
5245     author = WLiu #" and "# VMontana #" and "# EChapman #" and "# UMohideen #"
5246         and "# VParpura,
5247     title = "Botulinum toxin type {B} micromechanosensor",
5248     year = 2003,
5249     journal = PNAS,
5250     volume = 100,
5251     number = 23,
5252     pages = "13621--13625",
5253     doi = "10.1073/pnas.2233819100",
5254     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/23/13621.pdf",
5255     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/23/13621",
5256     abstract = "Botulinum neurotoxin (BoNT) types A, B, E, and F are toxic to
5257         humans; early and rapid detection is essential for adequate medical
5258         treatment. Presently available tests for detection of BoNTs, although
5259         sensitive, require hours to days. We report a BoNT-B sensor whose
5260         properties allow detection of BoNT-B within minutes. The technique
5261         relies on the detection of an agarose bead detachment from the tip of a
5262         micromachined cantilever resulting from BoNT-B action on its
5263         substratum, the synaptic protein synaptobrevin 2, attached to the
5264         beads. The mechanical resonance frequency of the cantilever is
5265         monitored for the detection. To suspend the bead off the cantilever we
5266         use synaptobrevin's molecular interaction with another synaptic
5267         protein, syntaxin 1A, that was deposited onto the cantilever tip.
5268         Additionally, this bead detachment technique is general and can be used
5269         in any displacement reaction, such as in receptor-ligand pairs, where
5270         the introduction of one chemical leads to the displacement of another.
5271         The technique is of broad interest and will find uses outside
5272         toxicology."
5273 }
5274
5275 @article { lois08,
5276     author = GLois #" and "# JBlawzdziewicz #" and "# CSOHern,
5277     title = "Reliable protein folding on complex energy landscapes: the free
5278         energy reaction path",
5279     year = 2008,
5280     month = sep,
5281     day = 15,
5282     journal = BPJ,
5283     volume = 95,
5284     number = 6,
5285     pages = "2692--2701",
5286     issn = "1542-0086",
5287     doi = "10.1529/biophysj.108.133132",
5288     abstract = "A theoretical framework is developed to study the dynamics of
5289         protein folding. The key insight is that the search for the native
5290         protein conformation is influenced by the rate r at which external
5291         parameters, such as temperature, chemical denaturant, or pH, are
5292         adjusted to induce folding. A theory based on this insight predicts
5293         that 1), proteins with complex energy landscapes can fold reliably to
5294         their native state; 2), reliable folding can occur as an equilibrium or
5295         out-of-equilibrium process; and 3), reliable folding only occurs when
5296         the rate r is below a limiting value, which can be calculated from
5297         measurements of the free energy. We test these predictions against
5298         numerical simulations of model proteins with a single energy scale."
5299 }
5300
5301 @article { lu00a,
5302     author = HLu #" and "# AKrammer #" and "# BIsralewitz #" and "# VVogel #"
5303         and "# KSchulten,
5304     title = "Computer modeling of force-induced titin domain unfolding",
5305     year = 2000,
5306     journal = AdvExpMedBiol,
5307     volume = 481,
5308     pages = "143--60",
5309     issn = "0065-2598",
5310     url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10987071},
5311     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer
5312         Simulation;Elasticity;Fibronectins;Humans;Hydrogen
5313         Bonding;Immunoglobulins;Models, Molecular;Muscle Proteins;Muscle,
5314         Skeletal;Myofibrils;Protein Conformation;Protein Denaturation;Protein
5315         Kinases;Software",
5316     abstract = "Titin, a 1 micron long protein found in striated muscle
5317         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties, and
5318         is largely composed of a PEVK region and beta-sandwich immunoglobulin
5319         (Ig) and fibronectin type III (FnIII) domains. The extensibility
5320         behavior of titin has been shown in atomic force microscope and optical
5321         tweezer experiments to partially depend on the reversible unfolding of
5322         individual Ig and FnIII domains. We performed steered molecular
5323         dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in solution
5324         with pulling speeds of 0.1-1.0 A/ps, and FnIII domains with a pulling
5325         speed of 0.5 A/ps. Resulting force-extension profiles exhibit a single
5326         dominant peak for each domain unfolding, consistent with the
5327         experimentally observed sequential, as opposed to concerted, unfolding
5328         of Ig and FnIII domains under external stretching forces. The force
5329         peaks can be attributed to an initial burst of a set of backbone
5330         hydrogen bonds connected to the domains' terminal beta-strands.
5331         Constant force stretching simulations, applying 500-1000 pN of force,
5332         were performed on Ig domains. The resulting domain extensions are
5333         halted at an initial extension of 10 A until the set of all six
5334         hydrogen bonds connecting terminal beta-strands break simultaneously.
5335         This behavior is accounted for by a barrier separating folded and
5336         unfolded states, the shape of which is consistent with AFM and chemical
5337         denaturation data.",
5338     note = "discussion in journal on pages 161--2"
5339 }
5340
5341 @article { lu00b,
5342     author = HLu #" and "# KSchulten,
5343     title = "The key event in force-induced unfolding of Titin's immunoglobulin
5344         domains",
5345     year = 2000,
5346     month = jul,
5347     journal = BPJ,
5348     volume = 79,
5349     number = 1,
5350     pages = "51--65",
5351     issn = "0006-3495",
5352     doi = {10.1016/S0006-3495(00)76273-4},
5353     url = {http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495%2800%2976273-4},
5354     eprint = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1300915/pdf/10866937.pdf},
5355     keywords = "Amino Acid Sequence;Computer Simulation;Double Bind
5356         Interaction;Hydrogen Bonding;Immunoglobulins;Microscopy, Atomic
5357         Force;Models, Chemical;Models, Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5358         Proteins;Protein Folding;Protein Kinases;Protein Structure,
5359         Tertiary;Stress, Mechanical;Water",
5360     abstract = "Steered molecular dynamics simulation of force-induced titin
5361         immunoglobulin domain I27 unfolding led to the discovery of a
5362         significant potential energy barrier at an extension of approximately
5363         14 A on the unfolding pathway that protects the domain against
5364         stretching. Previous simulations showed that this barrier is due to the
5365         concurrent breaking of six interstrand hydrogen bonds (H-bonds) between
5366         beta-strands A' and G that is preceded by the breaking of two to three
5367         hydrogen bonds between strands A and B, the latter leading to an
5368         unfolding intermediate. The simulation results are supported by
5369         Angstrom-resolution atomic force microscopy data. Here we perform a
5370         structural and energetic analysis of the H-bonds breaking. It is
5371         confirmed that H-bonds between strands A and B break rapidly. However,
5372         the breaking of the H-bond between strands A' and G needs to be
5373         assisted by fluctuations of water molecules. In nanosecond simulations,
5374         water molecules are found to repeatedly interact with the protein
5375         backbone atoms, weakening individual interstrand H-bonds until all six
5376         A'-G H-bonds break simultaneously under the influence of external
5377         stretching forces. Only when those bonds are broken can the generic
5378         unfolding take place, which involves hydrophobic interactions of the
5379         protein core and exerts weaker resistance against stretching than the
5380         key event."
5381 }
5382
5383 @article { lu98,
5384     author = HLu #" and "# BIsralewitz #" and "# AKrammer #" and "# VVogel #"
5385         and "# KSchulten,
5386     title = "Unfolding of titin immunoglobulin domains by steered molecular
5387         dynamics simulation",
5388     year = 1998,
5389     month = aug,
5390     journal = BPJ,
5391     volume = 75,
5392     number = 2,
5393     pages = "662--671",
5394     issn = "0006-3495",
5395     doi = "10.1016/S0006-3495(98)77556-3",
5396     eprint = "http://download.cell.com/biophysj/pdf/PIIS0006349598775563.pdf",
5397     url = "http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(98)77556-3",
5398     keywords = "Amino Acid Sequence;Animals;Computer Simulation;Glutamic
5399         Acid;Immunoglobulins;Lysine;Macromolecular Substances;Models,
5400         Molecular;Molecular Sequence Data;Muscle
5401         Proteins;Myocardium;Proline;Protein Denaturation;Protein
5402         Folding;Protein Kinases;Protein Structure, Secondary;Sequence
5403         Alignment;Sequence Homology, Amino Acid;Valine",
5404     abstract = "Titin, a 1-microm-long protein found in striated muscle
5405         myofibrils, possesses unique elastic and extensibility properties in
5406         its I-band region, which is largely composed of a PEVK region (70\%
5407         proline, glutamic acid, valine, and lysine residue) and seven-strand
5408         beta-sandwich immunoglobulin-like (Ig) domains. The behavior of titin
5409         as a multistage entropic spring has been shown in atomic force
5410         microscope and optical tweezer experiments to partially depend on the
5411         reversible unfolding of individual Ig domains. We performed steered
5412         molecular dynamics simulations to stretch single titin Ig domains in
5413         solution with pulling speeds of 0.5 and 1.0 A/ps. Resulting force-
5414         extension profiles exhibit a single dominant peak for each Ig domain
5415         unfolding, consistent with the experimentally observed sequential, as
5416         opposed to concerted, unfolding of Ig domains under external stretching
5417         forces. This force peak can be attributed to an initial burst of
5418         backbone hydrogen bonds, which takes place between antiparallel beta-
5419         strands A and B and between parallel beta-strands A' and G. Additional
5420         features of the simulations, including the position of the force peak
5421         and relative unfolding resistance of different Ig domains, can be
5422         related to experimental observations."
5423 }
5424
5425 @article { lu99,
5426     author = HLu #" and "# KSchulten,
5427     title = "Steered molecular dynamics simulations of force-induced protein
5428         domain unfolding",
5429     year = 1999,
5430     month = jun,
5431     day = 01,
5432     journal = PROT,
5433     volume = 35,
5434     number = 4,
5435     pages = "453--463",
5436     issn = "0887-3585",
5437     doi = "10.1002/(SICI)1097-0134(19990601)35:4<453::AID-PROT9>3.0.CO;2-M",
5438     eprint = "http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/65000328/PDFSTART",
5439     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/65000328/abstract",
5440     keywords = "Computer Simulation;Fibronectins;Hydrogen Bonding;Microscopy,
5441         Atomic Force;Models, Molecular;Protein Denaturation",
5442     abstract = "Steered molecular dynamics (SMD), a computer simulation method
5443         for studying force-induced reactions in biopolymers, has been applied
5444         to investigate the response of protein domains to stretching apart of
5445         their terminal ends. The simulations mimic atomic force microscopy and
5446         optical tweezer experiments, but proceed on much shorter time scales.
5447         The simulations on different domains for 0.6 nanosecond each reveal two
5448         types of protein responses: the first type, arising in certain beta-
5449         sandwich domains, exhibits nanosecond unfolding only after a force
5450         above 1,500 pN is applied; the second type, arising in a wider class of
5451         protein domain structures, requires significantly weaker forces for
5452         nanosecond unfolding. In the first case, strong forces are needed to
5453         concertedly break a set of interstrand hydrogen bonds which protect the
5454         domains against unfolding through stretching; in the second case,
5455         stretching breaks backbone hydrogen bonds one by one, and does not
5456         require strong forces for this purpose. Stretching of beta-sandwich
5457         (immunoglobulin) domains has been investigated further revealing a
5458         specific relationship between response to mechanical strain and the
5459         architecture of beta-sandwich domains."
5460 }
5461
5462 @article { makarov01,
5463     author = DEMakarov #" and "# PHansma #" and "# HMetiu,
5464     title = "Kinetic Monte Carlo simulation of titin unfolding",
5465     collaboration = "",
5466     year = 2001,
5467     journal = JCP,
5468     volume = 114,
5469     number = 21,
5470     pages = "9663--9673",
5471     publisher = AIP,
5472     doi = "10.1063/1.1369622",
5473     eprint = "http://hansmalab.physics.ucsb.edu/pdf/297%20-%20Makarov,%20D.E._J
5474         .Chem.Phys._2001.pdf",
5475     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/114/9663/1",
5476     keywords = "proteins; hydrogen bonds; digital simulation; Monte Carlo
5477         methods; molecular biophysics; intramolecular mechanics;
5478         macromolecules; atomic force microscopy"
5479 }
5480
5481 @article { marko95,
5482     author = JFMarko #" and "# EDSiggia,
5483     title = "Stretching {DNA}",
5484     affiliation = "",
5485     year = 1995,
5486     journal = Macromol,
5487     volume = 28,
5488     number = 26,
5489     pages = "8759--8770",
5490     issn = "0024-9297",
5491     eprint = "http://pubs.acs.org/cgi-
5492         bin/archive.cgi/mamobx/1995/28/i26/pdf/ma00130a008.pdf",
5493     url =
5494         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/ma00130a008
5495         ",
5496     abstract = "",
5497     note = "Derivation of the Worm-like Chain interpolation function."
5498 }
5499
5500 @article { marszalek02,
5501     author = PMarszalek #" and "# HLi #" and "# AOberhauser #" and "#
5502         JFernandez,
5503     title = "Chair-boat transitions in single polysaccharide molecules observed
5504         with force-ramp {AFM}",
5505     year = 2002,
5506     journal = PNAS,
5507     volume = 99,
5508     number = 7,
5509     pages = "4278--4283",
5510     doi = "10.1073/pnas.072435699",
5511     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/7/4278.pdf",
5512     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/7/4278",
5513     abstract = "Under a stretching force, the sugar ring of polysaccharide
5514         molecules switches from the chair to the boat-like or inverted chair
5515         conformation. This conformational change can be observed by stretching
5516         single polysaccharide molecules with an atomic force microscope. In
5517         those early experiments, the molecules were stretched at a constant
5518         rate while the resulting force changed over wide ranges. However,
5519         because the rings undergo force-dependent transitions, an experimental
5520         arrangement where the force is the free variable introduces an
5521         undesirable level of complexity in the results. Here we demonstrate the
5522         use of force-ramp atomic force microscopy to capture the conformational
5523         changes in single polysaccharide molecules. Force-ramp atomic force
5524         microscopy readily captures the ring transitions under conditions where
5525         the entropic elasticity of the molecule is separated from its
5526         conformational transitions, enabling a quantitative analysis of the
5527         data with a simple two-state model. This analysis directly provides the
5528         physico-chemical characteristics of the ring transitions such as the
5529         width of the energy barrier, the relative energy of the conformers, and
5530         their enthalpic elasticity. Our experiments enhance the ability of
5531         single-molecule force spectroscopy to make high-resolution measurements
5532         of the conformations of single polysaccharide molecules under a
5533         stretching force, making an important addition to polysaccharide
5534         spectroscopy."
5535 }
5536
5537 @article { marszalek99,
5538     author = PMarszalek #" and "# HLu #" and "# HLi #" and "# MCarrionVazquez
5539         #" and "# AOberhauser #" and "# KSchulten #" and "# JFernandez,
5540     title = "Mechanical unfolding intermediates in titin modules",
5541     year = 1999,
5542     month = nov,
5543     day = 04,
5544     journal = NAT,
5545     volume = 402,
5546     number = 6757,
5547     pages = "100--103",
5548     issn = "0028-0836",
5549     doi = "10.1038/47083",
5550     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/pdf/402100a0.pdf",
5551     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/abs/402100a0.html",
5552     keywords = "Biomechanics;Computer Simulation;Humans;Hydrogen
5553         Bonding;Microscopy, Atomic Force;Models, Molecular;Muscle
5554         Proteins;Myocardium;Protein Folding;Protein Kinases;Recombinant
5555         Proteins",
5556     abstract = "The modular protein titin, which is responsible for the passive
5557         elasticity of muscle, is subjected to stretching forces. Previous work
5558         on the experimental elongation of single titin molecules has suggested
5559         that force causes consecutive unfolding of each domain in an all-or-
5560         none fashion. To avoid problems associated with the heterogeneity of
5561         the modular, naturally occurring titin, we engineered single proteins
5562         to have multiple copies of single immunoglobulin domains of human
5563         cardiac titin. Here we report the elongation of these molecules using
5564         the atomic force microscope. We find an abrupt extension of each domain
5565         by approximately 7 A before the first unfolding event. This fast
5566         initial extension before a full unfolding event produces a reversible
5567         'unfolding intermediate' Steered molecular dynamics simulations show
5568         that the rupture of a pair of hydrogen bonds near the amino terminus of
5569         the protein domain causes an extension of about 6 A, which is in good
5570         agreement with our observations. Disruption of these hydrogen bonds by
5571         site-directed mutagenesis eliminates the unfolding intermediate. The
5572         unfolding intermediate extends titin domains by approximately 15\% of
5573         their slack length, and is therefore likely to be an important
5574         previously unrecognized component of titin elasticity."
5575 }
5576
5577 @article { mcpherson01,
5578     author = JDMcPherson #" and "# MMarra #" and "# LHillier #" and "#
5579         RHWaterston #" and "# AChinwalla #" and "# JWallis #" and "# MSekhon #"
5580         and "# KWylie #" and "# ERMardis #" and "# RKWilson #" and "# RFulton
5581         #" and "# TAKucaba #" and "# CWagner-McPherson #" and "# WBBarbazuk #"
5582         and "# SGGregory #" and "# SJHumphray #" and "# LFrench #" and "#
5583         RSEvans #" and "# GBethel #" and "# AWhittaker #" and "# JLHolden #"
5584         and "# OTMcCann #" and "# ADunham #" and "# CSoderlund #" and "#
5585         CEScott #" and "# DRBentley #" and "# GSchuler #" and "# HCChen #" and
5586         "# WJang #" and "# EDGreen #" and "# JRIdol #" and "# VVMaduro #" and
5587         "# KTMontgomery #" and "# ELee #" and "# AMiller #" and "# SEmerling #"
5588         and "# Kucherlapati #" and "# RGibbs #" and "# SScherer #" and "#
5589         JHGorrell #" and "# ESodergren #" and "# KClerc-Blankenburg #" and "#
5590         PTabor #" and "# SNaylor #" and "# DGarcia #" and "# PJdeJong #" and "#
5591         JJCatanese #" and "# NNowak #" and "# KOsoegawa #" and "# SQin #" and
5592         "# LRowen #" and "# AMadan #" and "# MDors #" and "# LHood #" and "#
5593         BTrask #" and "# CFriedman #" and "# HMassa #" and "# VGCheung #" and
5594         "# IRKirsch #" and "# TReid #" and "# RYonescu #" and "# JWeissenbach
5595         #" and "# TBruls #" and "# RHeilig #" and "# EBranscomb #" and "#
5596         AOlsen #" and "# NDoggett #" and "# JFCheng #" and "# THawkins #" and
5597         "# RMMyers #" and "# JShang #" and "# LRamirez #" and "# JSchmutz #"
5598         and "# OVelasquez #" and "# KDixon #" and "# NEStone #" and "# DRCox #"
5599         and "# DHaussler #" and "# WJKent #" and "# TFurey #" and "# SRogic #"
5600         and "# SKennedy #" and "# SJones #" and "# ARosenthal #" and "# GWen #"
5601         and "# MSchilhabel #" and "# GGloeckner #" and "# GNyakatura #" and "#
5602         RSiebert #" and "# BSchlegelberger #" and "# JKorenberg #" and "#
5603         XNChen #" and "# AFujiyama #" and "# MHattori #" and "# AToyoda #" and
5604         "# TYada #" and "# HSPark #" and "# YSakaki #" and "# NShimizu #" and
5605         "# SAsakawa #" and "# KKawasaki #" and "# TSasaki #" and "# AShintani
5606         #" and "# AShimizu #" and "# KShibuya #" and "# JKudoh #" and "#
5607         SMinoshima #" and "# JRamser #" and "# PSeranski #" and "# CHoff #" and
5608         "# APoustka #" and "# RReinhardt #" and "# HLehrach,
5609     title = "A physical map of the human genome.",
5610     year = 2001,
5611     month = feb,
5612     day = 15,
5613     journal = NAT,
5614     volume = 409,
5615     number = 6822,
5616     pages = "934--941",
5617     issn = "0028-0836",
5618     doi = "10.1038/35057157",
5619     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409934a0.pdf",
5620     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409934a0.html",
5621     keywords = "Chromosomes, Artificial, Bacterial;Cloning, Molecular;Contig
5622         Mapping;DNA Fingerprinting;Gene Duplication;Genome, Human;Humans;In
5623         Situ Hybridization, Fluorescence;Repetitive Sequences, Nucleic Acid",
5624     abstract = "The human genome is by far the largest genome to be sequenced,
5625         and its size and complexity present many challenges for sequence
5626         assembly. The International Human Genome Sequencing Consortium
5627         constructed a map of the whole genome to enable the selection of clones
5628         for sequencing and for the accurate assembly of the genome sequence.
5629         Here we report the construction of the whole-genome bacterial
5630         artificial chromosome (BAC) map and its integration with previous
5631         landmark maps and information from mapping efforts focused on specific
5632         chromosomal regions. We also describe the integration of sequence data
5633         with the map."
5634 }
5635
5636 @article { mello04,
5637     author = CCMello #" and "# DBarrick,
5638     title = "An experimentally determined protein folding energy landscape",
5639     year = 2004,
5640     month = sep,
5641     day = 28,
5642     journal = PNAS,
5643     volume = 101,
5644     number = 39,
5645     pages = "14102--14107",
5646     issn = "0027-8424",
5647     doi = "10.1073/pnas.0403386101",
5648     keywords = "Animals; Ankyrin Repeat; Circular Dichroism; Drosophila
5649         Proteins; Drosophila melanogaster; Gene Deletion; Models, Chemical;
5650         Models, Molecular; Protein Denaturation; Protein Folding; Protein
5651         Structure, Tertiary; Spectrometry, Fluorescence; Thermodynamics; Urea",
5652     abstract = "Energy landscapes have been used to conceptually describe and
5653         model protein folding but have been difficult to measure
5654         experimentally, in large part because of the myriad of partly folded
5655         protein conformations that cannot be isolated and thermodynamically
5656         characterized. Here we experimentally determine a detailed energy
5657         landscape for protein folding. We generated a series of overlapping
5658         constructs containing subsets of the seven ankyrin repeats of the
5659         Drosophila Notch receptor, a protein domain whose linear arrangement of
5660         modular structural units can be fragmented without disrupting
5661         structure. To a good approximation, stabilities of each construct can
5662         be described as a sum of energy terms associated with each repeat. The
5663         magnitude of each energy term indicates that each repeat is
5664         intrinsically unstable but is strongly stabilized by interactions with
5665         its nearest neighbors. These linear energy terms define an equilibrium
5666         free energy landscape, which shows an early free energy barrier and
5667         suggests preferred low-energy routes for folding."
5668 }
5669
5670 @article { merkel99,
5671     author = RMerkel #" and "# PNassoy #" and "# ALeung #" and "# KRitchie #"
5672         and "# EEvans,
5673     title = "Energy landscapes of receptor-ligand bonds explored with dynamic
5674         force spectroscopy",
5675     year = 1999,
5676     month = jan,
5677     day = 07,
5678     journal = NAT,
5679     volume = 397,
5680     number = 6714,
5681     pages = "50--53",
5682     issn = "0028-0836",
5683     doi = "10.1038/16219",
5684     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6714/full/397050a0.html",
5685     keywords = "Biotin;Microscopy, Atomic Force;Protein Binding;Streptavidin",
5686     abstract = "Atomic force microscopy (AFM) has been used to measure the
5687         strength of bonds between biological receptor molecules and their
5688         ligands. But for weak noncovalent bonds, a dynamic spectrum of bond
5689         strengths is predicted as the loading rate is altered, with the
5690         measured strength being governed by the prominent barriers traversed in
5691         the energy landscape along the force-driven bond-dissociation pathway.
5692         In other words, the pioneering early AFM measurements represent only a
5693         single point in a continuous spectrum of bond strengths, because theory
5694         predicts that these will depend on the rate at which the load is
5695         applied. Here we report the strength spectra for the bonds between
5696         streptavidin (or avidin) and biotins-the prototype of receptor-ligand
5697         interactions used in earlier AFM studies, and which have been modelled
5698         by molecular dynamics. We have probed bond formation over six orders of
5699         magnitude in loading rate, and find that the bond survival time
5700         diminished from about 1 min to 0.001 s with increasing loading rate
5701         over this range. The bond strength, meanwhile, increased from about 5
5702         pN to 170 pN. Thus, although they are among the strongest noncovalent
5703         linkages in biology (affinity of 10(13) to 10(15) M(-1)), these bonds
5704         in fact appear strong or weak depending on how fast they are loaded. We
5705         are also able to relate the activation barriers derived from our
5706         strength spectra to the shape of the energy landscape derived from
5707         simulations of the biotin-avidin complex."
5708 }
5709
5710 @article { metropolis87,
5711     author = NMetropolis,
5712     title = "The Beginning of the {M}onte {C}arlo Method",
5713     year = 1987,
5714     journal = LAS,
5715     volume = 15,
5716     pages = "125--130",
5717     publisher = LANL,
5718     url = "http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?15-12.pdf"
5719 }
5720
5721 @article { mickler07,
5722     author = MMickler #" and "# RDima #" and "# HDietz #" and "# CHyeon #" and
5723         "# DThirumalai #" and "# MRief,
5724     title = "Revealing the bifurcation in the unfolding pathways of {GFP} by
5725         using single-molecule experiments and simulations",
5726     year = 2007,
5727     journal = PNAS,
5728     volume = 104,
5729     number = 51,
5730     pages = "20268--20273",
5731     doi = "10.1073/pnas.0705458104",
5732     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/51/20268.pdf",
5733     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/51/20268",
5734     keywords = "AFM experiments, coarse-grained simulations, cross-link
5735         mutants, pathway bifurcation, plasticity of energy landscape",
5736     abstract = "Nanomanipulation of biomolecules by using single-molecule
5737         methods and computer simulations has made it possible to visualize the
5738         energy landscape of biomolecules and the structures that are sampled
5739         during the folding process. We use simulations and single-molecule
5740         force spectroscopy to map the complex energy landscape of GFP that is
5741         used as a marker in cell biology and biotechnology. By engineering
5742         internal disulfide bonds at selected positions in the GFP structure,
5743         mechanical unfolding routes are precisely controlled, thus allowing us
5744         to infer features of the energy landscape of the wild-type GFP. To
5745         elucidate the structures of the unfolding pathways and reveal the
5746         multiple unfolding routes, the experimental results are complemented
5747         with simulations of a self-organized polymer (SOP) model of GFP. The
5748         SOP representation of proteins, which is a coarse-grained description
5749         of biomolecules, allows us to perform forced-induced simulations at
5750         loading rates and time scales that closely match those used in atomic
5751         force microscopy experiments. By using the combined approach, we show
5752         that forced unfolding of GFP involves a bifurcation in the pathways to
5753         the stretched state. After detachment of an N-terminal {alpha}-helix,
5754         unfolding proceeds along two distinct pathways. In the dominant
5755         pathway, unfolding starts from the detachment of the primary N-terminal
5756         -strand, while in the minor pathway rupture of the last, C-terminal
5757         -strand initiates the unfolding process. The combined approach has
5758         allowed us to map the features of the complex energy landscape of GFP
5759         including a characterization of the structures, albeit at a coarse-
5760         grained level, of the three metastable intermediates.",
5761     note = {Hiccup in unfolding leg corresponds to unfolding
5762       intermediate (\fref{figure}{2}). The unfolding time scale in GFP
5763       is about $6\U{ms}$.},
5764 }
5765
5766 @article { nevo03,
5767     author = RNevo #" and "# CStroh #" and "# FKienberger #" and "# DKaftan #"
5768         and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "# ZReich #" and "#
5769         PHinterdorfer,
5770     title = "A molecular switch between alternative conformational states in
5771         the complex of {Ran} and importin beta1",
5772     year = 2003,
5773     month = jul,
5774     journal = NSB,
5775     volume = 10,
5776     number = 7,
5777     pages = "553--557",
5778     issn = "1072-8368",
5779     doi = "10.1038/nsb940",
5780     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/pdf/nsb940.pdf",
5781     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v10/n7/abs/nsb940.html",
5782     keywords = "Guanosine Diphosphate; Guanosine Triphosphate; Microscopy,
5783         Atomic Force; Protein Binding; Protein Conformation; beta Karyopherins;
5784         ran GTP-Binding Protein",
5785     abstract = "Several million macromolecules are exchanged each minute
5786         between the nucleus and cytoplasm by receptor-mediated transport. Most
5787         of this traffic is controlled by the small GTPase Ran, which regulates
5788         assembly and disassembly of the receptor-cargo complexes in the
5789         appropriate cellular compartment. Here we applied dynamic force
5790         spectroscopy to study the interaction of Ran with the nuclear import
5791         receptor importin beta1 (impbeta) at the single-molecule level. We
5792         found that the complex alternates between two distinct conformational
5793         states of different adhesion strength. The application of an external
5794         mechanical force shifts equilibrium toward one of these states by
5795         decreasing the height of the interstate activation energy barrier. The
5796         other state can be stabilized by a functional Ran mutant that increases
5797         this barrier. These results support a model whereby functional control
5798         of Ran-impbeta is achieved by a population shift between pre-existing
5799         alternative conformations."
5800 }
5801
5802 @article { nevo04,
5803     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# MElbaum #" and "#
5804         PHinterdorfer #" and "# ZReich,
5805     title = "Direct discrimination between models of protein activation by
5806         single-molecule force measurements",
5807     year = 2004,
5808     month = oct,
5809     journal = BPJ,
5810     volume = 87,
5811     number = 4,
5812     pages = "2630--2634",
5813     issn = "0006-3495",
5814     doi = "10.1529/biophysj.104.041889",
5815     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/87/4/2630.pdf",
5816     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/87/4/2630",
5817     keywords = "Elasticity; Enzyme Activation; Micromanipulation; Microscopy,
5818         Atomic Force; Models, Chemical; Models, Molecular; Multiprotein
5819         Complexes; Nuclear Proteins; Physical Stimulation; Protein Binding;
5820         Stress, Mechanical; Structure-Activity Relationship; beta Karyopherins;
5821         ran GTP-Binding Protein",
5822     abstract = "The limitations imposed on the analyses of complex chemical and
5823         biological systems by ensemble averaging can be overcome by single-
5824         molecule experiments. Here, we used a single-molecule technique to
5825         discriminate between two generally accepted mechanisms of a key
5826         biological process--the activation of proteins by molecular effectors.
5827         The two mechanisms, namely induced-fit and population-shift, are
5828         normally difficult to discriminate by ensemble approaches. As a model,
5829         we focused on the interaction between the nuclear transport effector,
5830         RanBP1, and two related complexes consisting of the nuclear import
5831         receptor, importin beta, and the GDP- or GppNHp-bound forms of the
5832         small GTPase, Ran. We found that recognition by the effector proceeds
5833         through either an induced-fit or a population-shift mechanism,
5834         depending on the substrate, and that the two mechanisms can be
5835         differentiated by the data."
5836 }
5837
5838 @article { nevo05,
5839     author = RNevo #" and "# VBrumfeld #" and "# RKapon #" and "# PHinterdorfer
5840         #" and "# ZReich,
5841     title = "Direct measurement of protein energy landscape roughness",
5842     year = 2005,
5843     month = may,
5844     journal = EMBO,
5845     volume = 6,
5846     number = 5,
5847     pages = "482--486",
5848     issn = "1469-221X",
5849     doi = "10.1038/sj.embor.7400403",
5850     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/pdf/7400403.pdf",
5851     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n5/abs/7400403.html",
5852     keywords = "Models, Molecular; Protein Binding; Protein Folding; Spectrum
5853         Analysis; Thermodynamics; beta Karyopherins; ran GTP-Binding Protein",
5854     abstract = "The energy landscape of proteins is thought to have an
5855         intricate, corrugated structure. Such roughness should have important
5856         consequences on the folding and binding kinetics of proteins, as well
5857         as on their equilibrium fluctuations. So far, no direct measurement of
5858         protein energy landscape roughness has been made. Here, we combined a
5859         recent theory with single-molecule dynamic force spectroscopy
5860         experiments to extract the overall energy scale of roughness epsilon
5861         for a complex consisting of the small GTPase Ran and the nuclear
5862         transport receptor importin-beta. The results gave epsilon > 5k(B)T,
5863         indicating a bumpy energy surface, which is consistent with the ability
5864         of importin-beta to accommodate multiple conformations and to interact
5865         with different, structurally distinct ligands.",
5866     note = "Applies \citet{hyeon03} to ligand-receptor binding.",
5867     project = "Energy Landscape Roughness"
5868 }
5869
5870 @article { ng07a,
5871     author = SNg #" and "# KBillings #" and "# TOhashi #" and "# MAllen #" and
5872         "# RBest #" and "# LRandles #" and "# HErickson #" and "# JClarke,
5873     title = "Designing an extracellular matrix protein with enhanced mechanical
5874         stability",
5875     year = 2007,
5876     month = jun,
5877     day = 5,
5878     journal = PNAS,
5879     volume = 104,
5880     number = 23,
5881     pages = "9633--9637",
5882     doi = "10.1073/pnas.0609901104",
5883     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/23/9633.pdf",
5884     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/23/9633",
5885     abstract = "The extracellular matrix proteins tenascin and fibronectin
5886         experience significant mechanical forces in vivo. Both contain a number
5887         of tandem repeating homologous fibronectin type III (fnIII) domains,
5888         and atomic force microscopy experiments have demonstrated that the
5889         mechanical strength of these domains can vary significantly. Previous
5890         work has shown that mutations in the core of an fnIII domain from human
5891         tenascin (TNfn3) reduce the unfolding force of that domain
5892         significantly: The composition of the core is apparently crucial to the
5893         mechanical stability of these proteins. Based on these results, we have
5894         used rational redesign to increase the mechanical stability of the 10th
5895         fnIII domain of human fibronectin, FNfn10, which is directly involved
5896         in integrin binding. The hydrophobic core of FNfn10 was replaced with
5897         that of the homologous, mechanically stronger TNfn3 domain. Despite the
5898         extensive substitution, FNoTNc retains both the three-dimensional
5899         structure and the cell adhesion activity of FNfn10. Atomic force
5900         microscopy experiments reveal that the unfolding forces of the
5901         engineered protein FNoTNc increase by {approx}20% to match those of
5902         TNfn3. Thus, we have specifically designed a protein with increased
5903         mechanical stability. Our results demonstrate that core engineering can
5904         be used to change the mechanical strength of proteins while retaining
5905         functional surface interactions."
5906 }
5907
5908 @article { ng07b,
5909     author = SNg #" and "# JClarke,
5910     title = "Experiments Suggest that Simulations May Overestimate
5911         Electrostatic Contributions to the Mechanical Stability of a
5912         Fibronectin Type {III} Domain",
5913     journal = JMB,
5914     volume = 371,
5915     number = 4,
5916     pages = "851–854",
5917     year = 2007,
5918     month = aug,
5919     day = 24,
5920     issn = "0022-2836",
5921     doi = "10.1016/j.jmb.2007.06.015",
5922     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283607007966",
5923     keywords = "AFM",
5924     keywords = "MD simulations",
5925     keywords = "titin",
5926     keywords = "forced unfolding",
5927     keywords = "extracellular matrix",
5928     abstract = "Steered molecular dynamics simulations have previously
5929         been used to investigate the mechanical properties of the
5930         extracellular matrix protein fibronectin. The simulations
5931         suggest that the mechanical stability of the tenth type III
5932         domain from fibronectin (FNfn10) is largely determined by a
5933         number of critical hydrogen bonds in the peripheral
5934         strands. Interestingly, the simulations predict that lowering
5935         the pH from 7 to âˆ¼4.7 will increase the mechanical stability
5936         of FNfn10 significantly (by âˆ¼33 %) due to the protonation of a
5937         few key acidic residues in the A and B strands. To test this
5938         simulation prediction, we used single-molecule atomic force
5939         microscopy (AFM) to investigate the mechanical stability of
5940         FNfn10 at neutral pH and at lower pH where these key residues
5941         have been shown to be protonated. Our AFM experimental results
5942         show no difference in the mechanical stability of FNfn10 at
5943         these different pH values. These results suggest that some
5944         simulations may overestimate the role played by electrostatic
5945         interactions in determining the mechanical stability of
5946         proteins."
5947 }
5948
5949 @article { nome07,
5950     author = RNome #" and "# JZhao #" and "# WHoff #" and "# NScherer,
5951     title = "Axis-dependent anisotropy in protein unfolding from integrated
5952         nonequilibrium single-molecule experiments, analysis, and simulation",
5953     year = 2007,
5954     month = dec,
5955     day = 26,
5956     journal = PNAS,
5957     volume = 104,
5958     number = 52,
5959     pages = "20799--20804",
5960     issn = "1091-6490",
5961     doi = "10.1073/pnas.0701281105",
5962     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/52/20799.pdf",
5963     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/52/20799",
5964     keywords = "Anisotropy; Bacterial Proteins; Biophysics; Computer
5965         Simulation; Cysteine; Halorhodospira halophila; Hydrogen Bonding;
5966         Kinetics; Luminescent Proteins; Microscopy, Atomic Force; Molecular
5967         Conformation; Protein Binding; Protein Conformation; Protein
5968         Denaturation; Protein Folding; Protein Structure, Secondary",
5969     abstract = "We present a comprehensive study that integrates experimental
5970         and theoretical nonequilibrium techniques to map energy landscapes
5971         along well defined pull-axis specific coordinates to elucidate
5972         mechanisms of protein unfolding. Single-molecule force-extension
5973         experiments along two different axes of photoactive yellow protein
5974         combined with nonequilibrium statistical mechanical analysis and
5975         atomistic simulation reveal energetic and mechanistic anisotropy.
5976         Steered molecular dynamics simulations and free-energy curves
5977         constructed from the experimental results reveal that unfolding along
5978         one axis exhibits a transition-state-like feature where six hydrogen
5979         bonds break simultaneously with weak interactions observed during
5980         further unfolding. The other axis exhibits a constant (unpeaked) force
5981         profile indicative of a noncooperative transition, with enthalpic
5982         (e.g., H-bond) interactions being broken throughout the unfolding
5983         process. Striking qualitative agreement was found between the force-
5984         extension curves derived from steered molecular dynamics calculations
5985         and the equilibrium free-energy curves obtained by JarzynskiHummerSzabo
5986         analysis of the nonequilibrium work data. The anisotropy persists
5987         beyond pulling distances of more than twice the initial dimensions of
5988         the folded protein, indicating a rich energy landscape to the
5989         mechanically fully unfolded state. Our findings challenge the notion
5990         that cooperative unfolding is a universal feature in protein
5991         stability."
5992 }
5993
5994 @book { noy08,
5995     editor = ANoy,
5996     title = "Handbook of Molecular Force Spectroscopy",
5997     year = 2008,
5998     isbn = "978-0-387-49987-1",
5999     publisher = SPRINGER,
6000     note = "The first book about force spectroscopy. Discusses the scaffold
6001         effect in section 8.4.1."
6002 }
6003
6004 @article { nummela07,
6005     author = JNummela #" and "# IAndricioaei,
6006     title = "{Exact Low-Force Kinetics from High-Force Single-Molecule
6007         Unfolding Events}",
6008     year = 2007,
6009     journal = BPJ,
6010     volume = 93,
6011     number = 10,
6012     pages = "3373--3381",
6013     doi = "10.1529/biophysj.107.111658",
6014     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/93/10/3373.pdf",
6015     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/93/10/3373",
6016     abstract = "Mechanical forces play a key role in crucial cellular processes
6017         involving force-bearing biomolecules, as well as in novel single-
6018         molecule pulling experiments. We present an exact method that enables
6019         one to extrapolate, to low (or zero) forces, entire time-correlation
6020         functions and kinetic rate constants from the conformational dynamics
6021         either simulated numerically or measured experimentally at a single,
6022         relatively higher, external force. The method has twofold relevance:
6023         1), to extrapolate the kinetics at physiological force conditions from
6024         molecular dynamics trajectories generated at higher forces that
6025         accelerate conformational transitions; and 2), to extrapolate unfolding
6026         rates from experimental force-extension single-molecule curves. The
6027         theoretical formalism, based on stochastic path integral weights of
6028         Langevin trajectories, is presented for the constant-force, constant
6029         loading rate, and constant-velocity modes of the pulling experiments.
6030         For the first relevance, applications are described for simulating the
6031         conformational isomerization of alanine dipeptide; and for the second
6032         relevance, the single-molecule pulling of RNA is considered. The
6033         ability to assign a weight to each trace in the single-molecule data
6034         also suggests a means to quantitatively compare unfolding pathways
6035         under different conditions."
6036 }
6037
6038 @article { oberhauser01,
6039     author = AOberhauser #" and "# PHansma #" and "# MCarrionVazquez #" and "#
6040         JFernandez,
6041     title = "Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force
6042         microscopy",
6043     year = 2001,
6044     journal = PNAS,
6045     volume = 98,
6046     number = 2,
6047     pages = "468--472",
6048     doi = "10.1073/pnas.021321798",
6049     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/98/2/468.pdf",
6050     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/98/2/468",
6051     abstract = ""
6052 }
6053
6054 @article { ohler07,
6055     author = BOhler,
6056     title = "Cantilever spring constant calibration using laser Doppler
6057         vibrometry",
6058     year = 2007,
6059     journal = RSI,
6060     volume = 78,
6061     number = 6,
6062     pages = 063701,
6063     numpages = 5,
6064     publisher = AIP,
6065     eid = 063701,
6066     doi = "10.1063/1.2743272",
6067     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/78/063701/1",
6068     keywords = "calibration; vibration measurement; measurement by laser beam;
6069         Doppler measurement; measurement uncertainty; atomic force microscopy",
6070     note = "Excellent review of thermal calibration to 2007, but nothing in the
6071         way of derivations. Compares thermal tune and Sader method with laser
6072         Doppler vibrometry.",
6073     project = "Cantilever Calibration"
6074 }
6075
6076 @article { olshansky97,
6077     author = SJOlshansky #" and "# BACarnes,
6078     title = "Ever since {G}ompertz",
6079     year = 1997,
6080     month = feb,
6081     journal = Demography,
6082     volume = 34,
6083     number = 1,
6084     pages = "1--15",
6085     issn = "0070-3370",
6086     url = "http://www.jstor.org/stable/2061656",
6087     keywords = "Aging;Biometry;History, 19th Century;History, 20th
6088         Century;Humans;Life Tables;Mortality;Sexual Maturation",
6089     abstract = "In 1825 British actuary Benjamin Gompertz made a simple but
6090         important observation that a law of geometrical progression pervades
6091         large portions of different tables of mortality for humans. The simple
6092         formula he derived describing the exponential rise in death rates
6093         between sexual maturity and old age is commonly, referred to as the
6094         Gompertz equation-a formula that remains a valuable tool in demography
6095         and in other scientific disciplines. Gompertz's observation of a
6096         mathematical regularity in the life table led him to believe in the
6097         presence of a low of mortality that explained why common age patterns
6098         of death exist. This law of mortality has captured the attention of
6099         scientists for the past 170 years because it was the first among what
6100         are now several reliable empirical tools for describing the dying-out
6101         process of many living organisms during a significant portion of their
6102         life spans. In this paper we review the literature on Gompertz's law of
6103         mortality and discuss the importance of his observations and insights
6104         in light of research on aging that has taken place since then.",
6105     note = "Hardly any actual math, but the references might be interesting.
6106         I'll look into them if I have the time. Available through several
6107         repositories."
6108 }
6109
6110 @article { onuchic96,
6111     author = JNOnuchic #" and "# NDSocci #" and "# ZLuthey-Schulten #" and "#
6112         PGWolynes,
6113     title = "Protein folding funnels: the nature of the transition state
6114         ensemble",
6115     year = 1996,
6116     journal = FoldDes,
6117     volume = 1,
6118     number = 6,
6119     pages = "441--450",
6120     issn = "1359-0278",
6121     keywords = "Animals; Cytochrome c Group; Humans; Infant; Protein Folding",
6122     abstract = "BACKGROUND: Energy landscape theory predicts that the folding
6123         funnel for a small fast-folding alpha-helical protein will have a
6124         transition state half-way to the native state. Estimates of the
6125         position of the transition state along an appropriate reaction
6126         coordinate can be obtained from linear free energy relationships
6127         observed for folding and unfolding rate constants as a function of
6128         denaturant concentration. The experimental results of Huang and Oas for
6129         lambda repressor, Fersht and collaborators for C12, and Gray and
6130         collaborators for cytochrome c indicate a free energy barrier midway
6131         between the folded and unfolded regions. This barrier arises from an
6132         entropic bottleneck for the folding process. RESULTS: In keeping with
6133         the experimental results, lattice simulations based on the folding
6134         funnel description show that the transition state is not just a single
6135         conformation, but rather an ensemble of a relatively large number of
6136         configurations that can be described by specific values of one or a few
6137         order parameters (e.g. the fraction of native contacts). Analysis of
6138         this transition state or bottleneck region from our lattice simulations
6139         and from atomistic models for small alpha-helical proteins by Boczko
6140         and Brooks indicates a broad distribution for native contact
6141         participation in the transition state ensemble centered around 50\%.
6142         Importantly, however, the lattice-simulated transition state ensemble
6143         does include some particularly hot contacts, as seen in the
6144         experiments, which have been termed by others a folding nucleus.
6145         CONCLUSIONS: Linear free energy relations provide a crude spectroscopy
6146         of the transition state, allowing us to infer the values of a reaction
6147         coordinate based on the fraction of native contacts. This bottleneck
6148         may be thought of as a collection of delocalized nuclei where different
6149         native contacts will have different degrees of participation. The
6150         agreement between the experimental results and the theoretical
6151         predictions provides strong support for the landscape analysis."
6152 }
6153
6154 @article { optiz03,
6155     author = COpitz #" and "# MKulke #" and "# MLeake #" and "# CNeagoe #" and
6156         "# HHinssen #" and "# RHajjar #" and "# WALinke,
6157     title = "Damped elastic recoil of the titin spring in myofibrils of human
6158         myocardium",
6159     year = 2003,
6160     journal = PNAS,
6161     volume = 100,
6162     number = 22,
6163     pages = "12688--12693",
6164     doi = "10.1073/pnas.2133733100",
6165     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/100/22/12688.pdf",
6166     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/100/22/12688",
6167     abstract = "The giant protein titin functions as a molecular spring in
6168         muscle and is responsible for most of the passive tension of
6169         myocardium. Because the titin spring is extended during diastolic
6170         stretch, it will recoil elastically during systole and potentially may
6171         influence the overall shortening behavior of cardiac muscle. Here,
6172         titin elastic recoil was quantified in single human heart myofibrils by
6173         using a high-speed charge-coupled device-line camera and a
6174         nanonewtonrange force sensor. Application of a slack-test protocol
6175         revealed that the passive shortening velocity (Vp) of nonactivated
6176         cardiomyofibrils depends on: (i) initial sarcomere length, (ii)
6177         release-step amplitude, and (iii) temperature. Selective digestion of
6178         titin, with low doses of trypsin, decelerated myofibrillar passive
6179         recoil and eventually stopped it. Selective extraction of actin
6180         filaments with a Ca2+-independent gelsolin fragment greatly reduced the
6181         dependency of Vp on release-step size and temperature. These results
6182         are explained by the presence of viscous forces opposing myofibrillar
6183         passive recoil that are caused mainly by weak actin-titin interactions.
6184         Thus, Vp is determined by two distinct factors: titin elastic recoil
6185         and internal viscous drag forces. The recoil could be modeled as that
6186         of a damped entropic spring consisting of independent worm-like chains.
6187         The functional importance of myofibrillar elastic recoil was addressed
6188         by comparing instantaneous Vp to unloaded shortening velocity, which
6189         was measured in demembranated, fully Ca2+-activated, human cardiac
6190         fibers. Titin-driven passive recoil was much faster than active
6191         unloaded shortening velocity in early phases of isotonic contraction.
6192         Damped myofibrillar elastic recoil could help accelerate active
6193         contraction speed of human myocardium during early systolic
6194         shortening."
6195 }
6196
6197 @article { oroudjev02,
6198     author = EOroudjev #" and "# JSoares #" and "# SArcidiacono #" and "#
6199         JThompson #" and "# SFossey #" and "# HHansma,
6200     title = "Segmented nanofibers of spider dragline silk: Atomic force
6201         microscopy and single-molecule force spectroscopy",
6202     year = 2002,
6203     journal = PNAS,
6204     volume = 99,
6205     number = 90002,
6206     pages = "6460--6465",
6207     doi = "10.1073/pnas.082526499",
6208     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/99/suppl_2/6460.pdf",
6209     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/99/suppl_2/6460",
6210     abstract = "Despite its remarkable materials properties, the structure of
6211         spider dragline silk has remained unsolved. Results from two probe
6212         microscopy techniques provide new insights into the structure of spider
6213         dragline silk. A soluble synthetic protein from dragline silk
6214         spontaneously forms nanofibers, as observed by atomic force microscopy.
6215         These nanofibers have a segmented substructure. The segment length and
6216         amino acid sequence are consistent with a slab-like shape for
6217         individual silk protein molecules. The height and width of nanofiber
6218         segments suggest a stacking pattern of slab-like molecules in each
6219         nanofiber segment. This stacking pattern produces nano-crystals in an
6220         amorphous matrix, as observed previously by NMR and x-ray diffraction
6221         of spider dragline silk. The possible importance of nanofiber formation
6222         to native silk production is discussed. Force spectra for single
6223         molecules of the silk protein demonstrate that this protein unfolds
6224         through a number of rupture events, indicating a modular substructure
6225         within single silk protein molecules. A minimal unfolding module size
6226         is estimated to be around 14 nm, which corresponds to the extended
6227         length of a single repeated module, 38 amino acids long. The structure
6228         of this spider silk protein is distinctly different from the structures
6229         of other proteins that have been analyzed by single-molecule force
6230         spectroscopy, and the force spectra show correspondingly novel
6231         features."
6232 }
6233
6234 @article { paci00,
6235     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6236     title = "Unfolding proteins by external forces and temperature: The
6237         importance of topology and energetics",
6238     year = 2000,
6239     journal = PNAS,
6240     volume = 97,
6241     number = 12,
6242     pages = "6521--6526",
6243     doi = "10.1073/pnas.100124597",
6244     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/12/6521.pdf",
6245     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/12/6521"
6246 }
6247
6248 @article { paci99,
6249     author = EPaci #" and "# MKarplus,
6250     title = "Forced unfolding of fibronectin type 3 modules: an analysis by
6251         biased molecular dynamics simulations",
6252     year = 1999,
6253     month = may,
6254     day = 07,
6255     journal = JMB,
6256     volume = 288,
6257     number = 3,
6258     pages = "441--459",
6259     issn = "0022-2836",
6260     doi = "10.1006/jmbi.1999.2670",
6261     keywords = "Dimerization;Fibronectins;Humans;Hydrogen Bonding;Microscopy,
6262         Atomic Force;Protein Denaturation;Protein Folding",
6263     abstract = "Titin, an important constituent of vertebrate muscles, is a
6264         protein of the order of a micrometer in length in the folded state.
6265         Atomic force microscopy and laser tweezer experiments have been used to
6266         stretch titin molecules to more than ten times their folded lengths. To
6267         explain the observed relation between force and extension, it has been
6268         suggested that the immunoglobulin and fibronectin domains unfold one at
6269         a time in an all-or-none fashion. We use molecular dynamics simulations
6270         to study the forced unfolding of two different fibronectin type 3
6271         domains (the ninth, 9Fn3, and the tenth, 10Fn3, from human fibronectin)
6272         and of their heterodimer of known structure. An external biasing
6273         potential on the N to C distance is employed and the protein is treated
6274         in the polar hydrogen representation with an implicit solvation model.
6275         The latter provides an adiabatic solvent response, which is important
6276         for the nanosecond unfolding simulation method used here. A series of
6277         simulations is performed for each system to obtain meaningful results.
6278         The two different fibronectin domains are shown to unfold in the same
6279         way along two possible pathways. These involve the partial separation
6280         of the ``beta-sandwich'', an essential structural element, and the
6281         unfolding of the individual sheets in a stepwise fashion. The biasing
6282         potential results are confirmed by constant force unfolding
6283         simulations. For the two connected domains, there is complete unfolding
6284         of one domain (9Fn3) before major unfolding of the second domain
6285         (10Fn3). Comparison of different models for the potential energy
6286         function demonstrates that the dominant cohesive element in both
6287         proteins is due to the attractive van der Waals interactions;
6288         electrostatic interactions play a structural role but appear to make
6289         only a small contribution to the stabilization of the domains, in
6290         agreement with other studies of beta-sheet stability. The unfolding
6291         forces found in the simulations are of the order of those observed
6292         experimentally, even though the speed of the former is more than six
6293         orders of magnitude greater than that used in the latter."
6294 }
6295
6296 @article { peng08,
6297     author = QPeng #" and "# HLi,
6298     title = "Atomic force microscopy reveals parallel mechanical unfolding
6299         pathways of T4 lysozyme: Evidence for a kinetic partitioning mechanism",
6300     year = 2008,
6301     journal = PNAS,
6302     volume = 105,
6303     number = 6,
6304     pages = "1885--1890",
6305     doi = "10.1073/pnas.0706775105",
6306     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/105/6/1885.pdf",
6307     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/6/1885",
6308     abstract = "Kinetic partitioning is predicted to be a general mechanism for
6309         proteins to fold into their well defined native three-dimensional
6310         structure from unfolded states following multiple folding pathways.
6311         However, experimental evidence supporting this mechanism is still
6312         limited. By using single-molecule atomic force microscopy, here we
6313         report experimental evidence supporting the kinetic partitioning
6314         mechanism for mechanical unfolding of T4 lysozyme, a small protein
6315         composed of two subdomains. We observed that on stretching from its N
6316         and C termini, T4 lysozyme unfolds by multiple distinct unfolding
6317         pathways: the majority of T4 lysozymes unfold in an all-or-none fashion
6318         by overcoming a dominant unfolding kinetic barrier; and a small
6319         fraction of T4 lysozymes unfold in three-state fashion involving
6320         unfolding intermediate states. The three-state unfolding pathways do
6321         not follow well defined routes, instead they display variability and
6322         diversity in individual unfolding pathways. The unfolding intermediate
6323         states are local energy minima along the mechanical unfolding pathways
6324         and are likely to result from the residual structures present in the
6325         two subdomains after crossing the main unfolding barrier. These results
6326         provide direct evidence for the kinetic partitioning of the mechanical
6327         unfolding pathways of T4 lysozyme, and the complex unfolding behaviors
6328         reflect the stochastic nature of kinetic barrier rupture in mechanical
6329         unfolding processes. Our results demonstrate that single-molecule
6330         atomic force microscopy is an ideal tool to investigate the
6331         folding/unfolding dynamics of complex multimodule proteins that are
6332         otherwise difficult to study using traditional methods."
6333 }
6334
6335 @book { press92,
6336     author = WPress #" and "# STeukolsky #" and "# WVetterling #" and "#
6337         BFlannery,
6338     title = "Numerical Recipies in {C}: The Art of Scientific Computing",
6339     year = 1992,
6340     edition = 2,
6341     publisher = CUP,
6342     address = "New York",
6343     eprint = "http://www.nrbook.com/a/bookcpdf.php",
6344     note = "See Sections 12.0, 12.1, 12.3, and 13.4 for a good introduction to
6345         Fourier transforms and power spectrum estimation.",
6346     project = "Cantilever Calibration"
6347 }
6348
6349 @article { puchner08,
6350     author = EPuchner #" and "# GFranzen #" and "# MGautel #" and "# HEGaub,
6351     title = "Comparing proteins by their unfolding pattern.",
6352     year = 2008,
6353     month = jul,
6354     journal = BPJ,
6355     volume = 95,
6356     number = 1,
6357     pages = "426--434",
6358     issn = "1542-0086",
6359     doi = "10.1529/biophysj.108.129999",
6360     eprint = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/pdf/426.pdf",
6361     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2426622/",
6362     keywords = "Algorithms;Computer Simulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6363         Chemical;Models, Molecular;Protein Denaturation;Protein
6364         Folding;Proteins",
6365     abstract = "Single molecule force spectroscopy has evolved into an
6366         important and extremely powerful technique for investigating the
6367         folding potentials of biomolecules. Mechanical tension is applied to
6368         individual molecules, and the subsequent, often stepwise unfolding is
6369         recorded in force extension traces. However, because the energy
6370         barriers of the folding potentials are often close to the thermal
6371         energy, both the extensions and the forces at which these barriers are
6372         overcome are subject to marked fluctuations. Therefore, force extension
6373         traces are an inadequate representation despite widespread use
6374         particularly when large populations of proteins need to be compared and
6375         analyzed. We show in this article that contour length, which is
6376         independent of fluctuations and alterable experimental parameters, is a
6377         more appropriate variable than extension. By transforming force
6378         extension traces into contour length space, histograms are obtained
6379         that directly represent the energy barriers. In contrast to force
6380         extension traces, such barrier position histograms can be averaged to
6381         investigate details of the unfolding potential. The cross-superposition
6382         of barrier position histograms allows us to detect and visualize the
6383         order of unfolding events. We show with this approach that in contrast
6384         to the sequential unfolding of bacteriorhodopsin, two main steps in the
6385         unfolding of the enzyme titin kinase are independent of each other. The
6386         potential of this new method for accurate and automated analysis of
6387         force spectroscopy data and for novel automated screening techniques is
6388         shown with bacteriorhodopsin and with protein constructs containing GFP
6389         and titin kinase.",
6390   note = {Contour length space and barrier position fingerprinting.
6391     There are errors in \fref{equation}{3}, propagated from
6392     \citet{livadaru03}.  I contacted Elias Puchner and pointed out the
6393     typos, and he revised his FRC fit parameters from $\gamma=22\dg$
6394     and $b=0.4\U{nm}$ to $\gamma=41\dg$ and $b=0.11\U{nm}$.  The
6395     combined effect on \fref{figure}{3} of fixing the equation typos
6396     and adjusting the fit parameters was small, so their conclusions
6397     are still sound.},
6398 }
6399
6400 @article { raible04,
6401     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# PReimann #" and "#
6402         FWBartels #" and "# RRos,
6403     title = "Theoretical analysis of dynamic force spectroscopy experiments on
6404         ligand-receptor complexes",
6405     year = 2004,
6406     month = aug,
6407     day = 26,
6408     journal = JBT,
6409     volume = 112,
6410     number = "1-2",
6411     pages = "13--23",
6412     issn = "0168-1656",
6413     doi = "10.1016/j.jbiotec.2004.04.017",
6414     keywords = "Binding Sites;Computer Simulation;DNA;DNA-Binding
6415         Proteins;Elasticity;Ligands;Macromolecular
6416         Substances;Micromanipulation;Microscopy, Atomic Force;Models,
6417         Chemical;Molecular Biology;Nucleic Acid Conformation;Physical
6418         Stimulation;Protein Binding;Protein Conformation;Stress, Mechanical",
6419     abstract = "The forced rupture of single chemical bonds in biomolecular
6420         compounds (e.g. ligand-receptor systems) as observed in dynamic force
6421         spectroscopy experiments is addressed. Under the assumption that the
6422         probability of bond rupture depends only on the instantaneously acting
6423         force, a data collapse onto a single master curve is predicted. For
6424         rupture data obtained experimentally by dynamic AFM force spectroscopy
6425         of a ligand-receptor bond between a DNA and a regulatory protein we do
6426         not find such a collapse. We conclude that the above mentioned,
6427         generally accepted assumption is not satisfied and we discuss possible
6428         explanations."
6429 }
6430
6431 @article { raible06,
6432     author = MRaible #" and "# MEvstigneev #" and "# FWBartels #" and "# REckel
6433         #" and "# MNguyen-Duong #" and "# RMerkel #" and "# RRos #" and "#
6434         DAnselmetti #" and "# PReimann,
6435     title = "Theoretical analysis of single-molecule force spectroscopy
6436         experiments: heterogeneity of chemical bonds",
6437     year = 2006,
6438     month = jun,
6439     day = 01,
6440     journal = BPJ,
6441     volume = 90,
6442     number = 11,
6443     pages = "3851--3864",
6444     issn = "0006-3495",
6445     doi = "10.1529/biophysj.105.077099",
6446     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/90/11/3851.pdf",
6447     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/11/3851",
6448     keywords = "Biomechanics;Microscopy, Atomic Force;Models,
6449         Molecular;Statistical Distributions;Thermodynamics",
6450     abstract = "We show that the standard theoretical framework in single-
6451         molecule force spectroscopy has to be extended to consistently describe
6452         the experimental findings. The basic amendment is to take into account
6453         heterogeneity of the chemical bonds via random variations of the force-
6454         dependent dissociation rates. This results in a very good agreement
6455         between theory and rupture data from several different experiments."
6456 }
6457
6458 @article{ bartels03,
6459   author = FWBartels #" and "# BBaumgarth #" and "# DAnselmetti
6460     #" and "# RRos #" and "# ABecker,
6461   title = "Specific binding of the regulatory protein Exp{G} to
6462     promoter regions of the galactoglucan biosynthesis gene cluster of
6463     Sinorhizobium meliloti--a combined molecular biology and force
6464     spectroscopy investigation.",
6465   journal = JStructBiol,
6466   year = 2003,
6467   month = aug,
6468   address = "Experimentelle Biophysik, Fakult{\"a}t f{\"u}r Physik,
6469     Universit{\"a}t Bielefeld, 33615 Bielefeld, Germany.",
6470   volume = 143,
6471   number = 2,
6472   pages = "145--152",
6473   keywords = "Base Sequence",
6474   keywords = "Binding Sites",
6475   keywords = "Conserved Sequence",
6476   keywords = "Fungal Proteins",
6477   keywords = "Galactans",
6478   keywords = "Glucans",
6479   keywords = "Kinetics",
6480   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6481   keywords = "Multigene Family",
6482   keywords = "Polysaccharides, Bacterial",
6483   keywords = "Promoter Regions, Genetic",
6484   keywords = "Protein Binding",
6485   keywords = "Sinorhizobium meliloti",
6486   keywords = "Trans-Activators",
6487   abstract = "Specific protein-DNA interaction is fundamental for all
6488     aspects of gene transcription. We focus on a regulatory
6489     DNA-binding protein in the Gram-negative soil bacterium
6490     Sinorhizobium meliloti 2011, which is capable of fixing molecular
6491     nitrogen in a symbiotic interaction with alfalfa plants. The ExpG
6492     protein plays a central role in regulation of the biosynthesis of
6493     the exopolysaccharide galactoglucan, which promotes the
6494     establishment of symbiosis. ExpG is a transcriptional activator of
6495     exp gene expression. We investigated the molecular mechanism of
6496     binding of ExpG to three associated target sequences in the exp
6497     gene cluster with standard biochemical methods and single molecule
6498     force spectroscopy based on the atomic force microscope
6499     (AFM). Binding of ExpG to expA1, expG-expD1, and expE1 promoter
6500     fragments in a sequence specific manner was demonstrated, and a 28
6501     bp conserved region was found.  AFM force spectroscopy experiments
6502     confirmed the specific binding of ExpG to the promoter regions,
6503     with unbinding forces ranging from 50 to 165 pN in a logarithmic
6504     dependence from the loading rates of 70-79000 pN/s. Two different
6505     regimes of loading rate-dependent behaviour were
6506     identified. Thermal off-rates in the range of k(off)=(1.2+/-1.0) x
6507     10(-3)s(-1) were derived from the lower loading rate regime for
6508     all promoter regions. In the upper loading rate regime, however,
6509     these fragments exhibited distinct differences which are
6510     attributed to the molecular binding mechanism.",
6511   ISSN = "1047-8477",
6512   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12972351",
6513   language = "eng",
6514 }
6515
6516 @article { rief02,
6517     author = MRief #" and "# HGrubmuller,
6518     title = "Force spectroscopy of single biomolecules",
6519     year = 2002,
6520     month = mar,
6521     day = 12,
6522     journal = CPC,
6523     volume = 3,
6524     number = 3,
6525     pages = "255--261",
6526     issn = "1439-4235",
6527     doi = "10.1002/1439-7641(20020315)3:3<255::AID-CPHC255>3.0.CO;2-M",
6528     url = "http://www3.interscience.wiley.com/journal/91016383/abstract",
6529     keywords = "Ligands;Microscopy, Atomic Force;Polysaccharides;Protein
6530         Denaturation;Proteins",
6531     abstract = "Many processes in the body are effected and regulated by highly
6532         specialized protein molecules: These molecules certainly deserve the
6533         name ``biochemical nanomachines''. Recent progress in single-molecule
6534         experiments and corresponding simulations with supercomputers enable us
6535         to watch these ``nanomachines'' at work, revealing a host of astounding
6536         mechanisms. Examples are the fine-tuned movements of the binding pocket
6537         of a receptor protein locking into its ligand molecule and the forced
6538         unfolding of titin, which acts as a molecular shock absorber to protect
6539         muscle cells. At present, we are not capable of designing such high
6540         precision machines, but we are beginning to understand their working
6541         principles and to simulate and predict their function.",
6542     note = "Nice, general review of force spectroscopy to 2002, but not much
6543         detail."
6544 }
6545
6546 @book { rief65,
6547     author = FRief,
6548     title = "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics",
6549     year = 1965,
6550     publisher = McGraw-Hill,
6551     address = "New York",
6552     note = "Thermal noise for simple harmonic oscillators, in Chapter
6553       15, Sections 6 and 10.",
6554     project = "Cantilever Calibration"
6555 }
6556
6557 @article { rief97a,
6558     author = MRief #" and "# MGautel #" and "# FOesterhelt #" and "# JFernandez
6559         #" and "# HEGaub,
6560     title = "Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by
6561         {AFM}",
6562     year = 1997,
6563     journal = SCI,
6564     volume = 276,
6565     number = 5315,
6566     pages = "1109--1112",
6567     doi = "10.1126/science.276.5315.1109",
6568     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/276/5315/1109.pdf",
6569     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/276/5315/1109",
6570     note = "Seminal paper for force spectroscopy on Titin. Cited by
6571         \citet{dietz04} (ref 9) as an example of how unfolding large proteins
6572         is easily interpreted (vs.\ confusing unfolding in bulk), but Titin is
6573         a rather simple example of that, because of its globular-chain
6574         structure.",
6575     project = "Energy Landscape Roughness"
6576 }
6577
6578 @article { rief97b,
6579     author = MRief #" and "# FOesterhelt #" and "# BHeymann #" and "# HEGaub,
6580     title = "Single Molecule Force Spectroscopy on Polysaccharides by Atomic
6581         Force Microscopy",
6582     year = 1997,
6583     month = feb,
6584     day = 28,
6585     journal = SCI,
6586     volume = 275,
6587     number = 5304,
6588     pages = "1295--1297",
6589     issn = "1095-9203",
6590     doi = "10.1126/science.275.5304.1295",
6591     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/275/5304/1295.pdf",
6592     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/275/5304/1295",
6593     abstract = "Recent developments in piconewton instrumentation allow the
6594         manipulation of single molecules and measurements of intermolecular as
6595         well as intramolecular forces. Dextran filaments linked to a gold
6596         surface were probed with the atomic force microscope tip by vertical
6597         stretching. At low forces the deformation of dextran was found to be
6598         dominated by entropic forces and can be described by the Langevin
6599         function with a 6 angstrom Kuhn length. At elevated forces the strand
6600         elongation was governed by a twist of bond angles. At higher forces the
6601         dextran filaments underwent a distinct conformational change. The
6602         polymer stiffened and the segment elasticity was dominated by the
6603         bending of bond angles. The conformational change was found to be
6604         reversible and was corroborated by molecular dynamics calculations."
6605 }
6606
6607 @article { rief98,
6608     author = MRief #" and "# JFernandez #" and "# HEGaub,
6609     title = "Elastically Coupled Two-Level Systems as a Model for Biopolymer
6610         Extensibility",
6611     year = 1998,
6612     month = nov,
6613     journal = PRL,
6614     volume = 81,
6615     number = 21,
6616     pages = "4764--4767",
6617     numpages = 3,
6618     publisher = APS,
6619     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.4764",
6620     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i21/p4764_1",
6621     url = "http://prola.aps.org/abstract/PRL/v81/i21/p4764_1",
6622     note = "Original details on mechanical unfolding analysis via Monte Carlo
6623         simulation."
6624 }
6625
6626 @article { rief99,
6627     author = MRief #" and "# HClausen-Schaumann #" and "# HEGaub,
6628     title = "Sequence-dependent mechanics of single {DNA} molecules",
6629     year = 1999,
6630     month = apr,
6631     journal = NSB,
6632     volume = 6,
6633     number = 4,
6634     pages = "346--349",
6635     issn = "1072-8368",
6636     doi = "10.1038/7582",
6637     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/pdf/nsb0499_346.pdf",
6638     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v6/n4/abs/nsb0499_346.html",
6639     keywords = "Bacteriophage lambda;Base Pairing;DNA;DNA, Single-Stranded;DNA,
6640         Viral;Gold;Mechanics;Microscopy, Atomic Force;Nucleotides;Spectrum
6641         Analysis;Thermodynamics",
6642     abstract = "Atomic force microscope-based single-molecule force
6643         spectroscopy was employed to measure sequence-dependent mechanical
6644         properties of DNA by stretching individual DNA double strands attached
6645         between a gold surface and an AFM tip. We discovered that in lambda-
6646         phage DNA the previously reported B-S transition, where 'S' represents
6647         an overstretched conformation, at 65 pN is followed by a nonequilibrium
6648         melting transition at 150 pN. During this transition the DNA is split
6649         into single strands that fully recombine upon relaxation. The sequence
6650         dependence was investigated in comparative studies with poly(dG-dC) and
6651         poly(dA-dT) DNA. Both the B-S and the melting transition occur at
6652         significantly lower forces in poly(dA-dT) compared to poly(dG-dC). We
6653         made use of the melting transition to prepare single poly(dG-dC) and
6654         poly(dA-dT) DNA strands that upon relaxation reannealed into hairpins
6655         as a result of their self-complementary sequence. The unzipping of
6656         these hairpins directly revealed the base pair-unbinding forces for G-C
6657         to be 20 +/- 3 pN and for A-T to be 9 +/- 3 pN."
6658 }
6659
6660 @article{ schmitt00,
6661   author = LSchmitt #" and "# MLudwig #" and "# HEGaub #" and "# RTampe,
6662   title = "A metal-chelating microscopy tip as a new toolbox for
6663     single-molecule experiments by atomic force microscopy.",
6664   journal = BPJ,
6665   year = 2000,
6666   month = jun,
6667   address = "Institut f{\"u}r Physiologische Chemie,
6668     Philipps-Universit{\"a}t Marburg, 35033 Marburg,
6669     Germany. schmittl@mailer.uni-marburg.de",
6670   volume = 78,
6671   number = 6,
6672   pages = "3275--3285",
6673   keywords = "Chelating Agents",
6674   keywords = "Edetic Acid",
6675   keywords = "Histidine",
6676   keywords = "Metals",
6677   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
6678   keywords = "Nitrilotriacetic Acid",
6679   keywords = "Peptides",
6680   keywords = "Recombinant Fusion Proteins",
6681   abstract = "In recent years, the atomic force microscope (AFM) has
6682     contributed much to our understanding of the molecular forces
6683     involved in various high-affinity receptor-ligand
6684     systems. However, a universal anchor system for such measurements
6685     is still required. This would open up new possibilities for the
6686     study of biological recognition processes and for the
6687     establishment of high-throughput screening applications. One such
6688     candidate is the N-nitrilo-triacetic acid (NTA)/His-tag system,
6689     which is widely used in molecular biology to isolate and purify
6690     histidine-tagged fusion proteins. Here the histidine tag acts as a
6691     high-affinity recognition site for the NTA chelator. Accordingly,
6692     we have investigated the possibility of using this approach in
6693     single-molecule force measurements. Using a histidine-peptide as a
6694     model system, we have determined the binding force for various
6695     metal ions. At a loading rate of 0.5 microm/s, the determined
6696     forces varied from 22 +/- 4 to 58 +/- 5 pN. Most importantly, no
6697     interaction was detected for Ca(2+) and Mg(2+) up to
6698     concentrations of 10 mM.  Furthermore, EDTA and a metal ion
6699     reloading step demonstrated the reversibility of the
6700     approach. Here the molecular interactions were turned off (EDTA)
6701     and on (metal reloading) in a switch-like fashion. Our results
6702     show that the NTA/His-tag system will expand the ``molecular
6703     toolboxes'' with which receptor-ligand systems can be investigated
6704     at the single-molecule level.",
6705   ISSN = "0006-3495",
6706   doi = "10.1016/S0006-3495(00)76863-9",
6707   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10828003",
6708   language = "eng",
6709 }
6710
6711 @article { roters96,
6712     author = ARoters #" and "# DJohannsmann,
6713     title = "Distance-dependent noise measurements in scanning force
6714         microscopy",
6715     year = 1996,
6716     journal = JP:CM,
6717     volume = 8,
6718     number = 41,
6719     pages = "7561-7577",
6720     doi = "10.1088/0953-8984",
6721     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/8/41/006/c64103.pdf",
6722     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/8/7561",
6723     abstract = "The changes in the thermal noise spectrum of a scanning-force-
6724         microscope cantilever upon approach of the tip to the sample were used
6725         to investigate the interactions between the cantilever and the sample.
6726         The investigation of thermal noise is the natural choice for dynamic
6727         measurements with little disturbance of the sample. In particular, the
6728         small amplitudes involved ensure linear dynamic response. It is
6729         possible to discriminate between viscous coupling, elastic coupling and
6730         changes in the effective mass. The technique is versatile in terms of
6731         substrates and environments. Hydrodynamic long-range interactions
6732         depending on the sample, the geometry and the ambient medium are
6733         observed. The dependence of hydrodynamic interaction on various
6734         parameters such as the viscosity and the density of the medium is
6735         described. For sufficiently soft surfaces, the method is sensitive to
6736         viscoelastic properties of the surface. For example, the viscous
6737         coupling to the surface is strongly increased when the surface is
6738         covered with a swollen `polymer brush'.",
6739     note = "They actually write down a Lagrangian formula and give a decent
6740         derivation of PSD, but don't show or work out the integrals.",
6741     project = "Cantilever Calibration"
6742 }
6743
6744 @article { ryckaert77,
6745     author = JPRyckaert #" and "# GCiccotti #" and "# HJCBerendsen,
6746     title = "Numerical integration of the cartesian equations of motion of a
6747         system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes",
6748     year = 1977,
6749     journal = JCompP,
6750     volume = 23,
6751     number = 3,
6752     pages = "327--341",
6753     issn = "0021-9991",
6754     doi = "10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6755     url = "http://dx.doi.org/10.1016/0021-9991(77)90098-5",
6756     abstract = "A numerical algorithm integrating the 3N Cartesian equations of
6757         motion of a system of N points subject to holonomic constraints is
6758         formulated. The relations of constraint remain perfectly fulfilled at
6759         each step of the trajectory despite the approximate character of
6760         numerical integration. The method is applied to a molecular dynamics
6761         simulation of a liquid of 64 n-butane molecules and compared to a
6762         simulation using generalized coordinates. The method should be useful
6763         for molecular dynamics calculations on large molecules with internal
6764         degrees of freedom.",
6765     note = "Entry-level explaination of MD with rigid constraints. Explicit
6766         Verlet integrator example."
6767 }
6768
6769 @article { sarkar04,
6770     author = ASarkar #" and "# RRobertson #" and "# JFernandez,
6771     title = "Simultaneous atomic force microscope and fluorescence measurements
6772         of protein unfolding using a calibrated evanescent wave",
6773     year = 2004,
6774     journal = PNAS,
6775     volume = 101,
6776     number = 35,
6777     pages = "12882--12886",
6778     doi = "10.1073/pnas.0403534101",
6779     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/35/12882.pdf",
6780     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/35/12882",
6781     abstract = "Fluorescence techniques for monitoring single-molecule dynamics
6782         in the vertical dimension currently do not exist. Here we use an atomic
6783         force microscope to calibrate the distance-dependent intensity decay of
6784         an evanescent wave. The measured evanescent wave transfer function was
6785         then used to convert the vertical motions of a fluorescent particle
6786         into displacement ($SD =< 1$ nm). We demonstrate the use of the
6787         calibrated evanescent wave to resolve the 20.1 {+/-} 0.5-nm step
6788         increases in the length of the small protein ubiquitin during forced
6789         unfolding. The experiments that we report here make an important
6790         contribution to fluorescence microscopy by demonstrating the
6791         unambiguous optical tracking of a single molecule with a resolution
6792         comparable to that of an atomic force microscope."
6793 }
6794
6795 @article { sato05,
6796     author = TSato #" and "# MEsaki #" and "# JFernandez #" and "# TEndo,
6797     title = "{Comparison of the protein-unfolding pathways between
6798         mitochondrial protein import and atomic-force microscopy measurements}",
6799     year = 2005,
6800     journal = PNAS,
6801     volume = 102,
6802     number = 50,
6803     pages = "17999--18004",
6804     doi = "10.1073/pnas.0504495102",
6805     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/50/17999.pdf",
6806     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/50/17999",
6807     abstract = "Many newly synthesized proteins have to become unfolded during
6808         translocation across biological membranes. We have analyzed the effects
6809         of various stabilization/destabilization mutations in the Ig-like
6810         module of the muscle protein titin upon its import from the N terminus
6811         or C terminus into mitochondria. The effects of mutations on the import
6812         of the titin module from the C terminus correlate well with those on
6813         forced mechanical unfolding in atomic-force microscopy (AFM)
6814         measurements. On the other hand, as long as turnover of the
6815         mitochondrial Hsp70 system is not rate-limiting for the import, import
6816         of the titin module from the N terminus is sensitive to mutations in
6817         the N-terminal region but not the ones in the C-terminal region that
6818         affect resistance to global unfolding in AFM experiments. We propose
6819         that the mitochondrial-import system can catalyze precursor-unfolding
6820         by reducing the stability of unfolding intermediates."
6821 }
6822
6823 @article { schlierf04,
6824     author = MSchlierf #" and "# HLi #" and "# JFernandez,
6825     title = "The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule
6826         force-clamp techniques",
6827     year = 2004,
6828     month = may,
6829     day = 11,
6830     journal = PNAS,
6831     volume = 101,
6832     number = 19,
6833     pages = "7299--7304",
6834     issn = "0027-8424",
6835     doi = "10.1073/pnas.0400033101",
6836     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/101/19/7299.pdf",
6837     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/101/19/7299",
6838     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Probability;Ubiquitin",
6839     abstract = "We use single-molecule force spectroscopy to study the kinetics
6840         of unfolding of the small protein ubiquitin. Upon a step increase in
6841         the stretching force, a ubiquitin polyprotein extends in discrete steps
6842         of 20.3 +/- 0.9 nm marking each unfolding event. An average of the time
6843         course of these unfolding events was well described by a single
6844         exponential, which is a necessary condition for a memoryless Markovian
6845         process. Similar ensemble averages done at different forces showed that
6846         the unfolding rate was exponentially dependent on the stretching force.
6847         Stretching a ubiquitin polyprotein with a force that increased at a
6848         constant rate (force-ramp) directly measured the distribution of
6849         unfolding forces. This distribution was accurately reproduced by the
6850         simple kinetics of an all-or-none unfolding process. Our force-clamp
6851         experiments directly demonstrate that an ensemble average of ubiquitin
6852         unfolding events is well described by a two-state Markovian process
6853         that obeys the Arrhenius equation. However, at the single-molecule
6854         level, deviant behavior that is not well represented in the ensemble
6855         average is readily observed. Our experiments make an important addition
6856         to protein spectroscopy by demonstrating an unambiguous method of
6857         analysis of the kinetics of protein unfolding by a stretching force."
6858 }
6859
6860 @article { schlierf06,
6861     author = MSchlierf #" and "# MRief,
6862     title = "Single-molecule unfolding force distributions reveal a funnel-
6863         shaped energy landscape",
6864     year = 2006,
6865     month = feb,
6866     day = 15,
6867     journal = BPJ,
6868     volume = 90,
6869     number = 4,
6870     pages = "L33--L35",
6871     issn = "0006-3495",
6872     doi = "10.1529/biophysj.105.077982",
6873     url = "http://www.biophysj.org/cgi/content/abstract/90/4/L33",
6874     keywords = "Models, Molecular; Protein Folding; Proteins; Thermodynamics",
6875     abstract = "The protein folding process is described as diffusion on a
6876         high-dimensional energy landscape. Experimental data showing details of
6877         the underlying energy surface are essential to understanding folding.
6878         So far in single-molecule mechanical unfolding experiments a simplified
6879         model assuming a force-independent transition state has been used to
6880         extract such information. Here we show that this so-called Bell model,
6881         although fitting well to force velocity data, fails to reproduce full
6882         unfolding force distributions. We show that by applying Kramers'
6883         diffusion model, we were able to reconstruct a detailed funnel-like
6884         curvature of the underlying energy landscape and establish full
6885         agreement with the data. We demonstrate that obtaining spatially
6886         resolved details of the unfolding energy landscape from mechanical
6887         single-molecule protein unfolding experiments requires models that go
6888         beyond the Bell model.",
6889   note = {The inspiration behind my sawtooth simulation.  Bell model
6890     fit to $f_{unfold}(v)$, but Kramers model fit to unfolding
6891     distribution for a given $v$.  \fref{equation}{3} in the
6892     supplement is \xref{evans99}{equation}{2}, but it is just
6893     $[\text{dying percent}] \cdot [\text{surviving population}]
6894        = [\text{deaths}]$.
6895     $\nu \equiv k$ is the force/time-dependent off rate.  The Kramers'
6896     rate equation (on page L34, the second equation in the paper) is
6897     \xref{hanggi90}{equation}{4.56b} (page 275) and
6898     \xref{socci96}{equation}{2} but \citet{schlierf06} gets the minus
6899     sign wrong in the exponent.  $U_F(x=0)\gg 0$ and
6900     $U_F(x_\text{max})\ll 0$ (\cf~\xref{schlierf06}{figure}{1}).
6901     Schlierf's integral (as written) contains
6902     $\exp{-U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{U_F(0)}$, which is huge, when
6903     it should contain $\exp{U_F(x_\text{max})}\cdot\exp{-U_F(0)}$,
6904     which is tiny.  For more details and a picture of the peak that
6905     forms the bulk of the integrand, see
6906     \cref{eq:kramers,fig:kramers:integrand}.  I pointed out this
6907     problem to Michael Schlierf, but he was unconvinced.},
6908 }
6909
6910 @article { schwaiger04,
6911     author = ISchwaiger #" and "# AKardinal #" and "# MSchleicher #" and "#
6912         AANoegel #" and "# MRief,
6913     title = "A mechanical unfolding intermediate in an actin-crosslinking
6914         protein",
6915     year = 2004,
6916     month = jan,
6917     day = 29,
6918     journal = NSMB,
6919     volume = 11,
6920     number = 1,
6921     pages = "81--85",
6922     issn = "1545-9993",
6923     doi = "10.1038/nsmb705",
6924     eprint = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/pdf/nsmb705.pdf",
6925     url = "http://www.nature.com/nsmb/journal/v11/n1/full/nsmb705.html",
6926     keywords = "Actins; Animals; Contractile Proteins; Cross-Linking Reagents;
6927         Dictyostelium; Dimerization; Microfilament Proteins; Microscopy, Atomic
6928         Force; Mutagenesis, Site-Directed; Protein Denaturation; Protein
6929         Folding; Protein Structure, Tertiary; Protozoan Proteins",
6930     abstract = "Many F-actin crosslinking proteins consist of two actin-binding
6931         domains separated by a rod domain that can vary considerably in length
6932         and structure. In this study, we used single-molecule force
6933         spectroscopy to investigate the mechanics of the immunoglobulin (Ig)
6934         rod domains of filamin from Dictyostelium discoideum (ddFLN). We find
6935         that one of the six Ig domains unfolds at lower forces than do those of
6936         all other domains and exhibits a stable unfolding intermediate on its
6937         mechanical unfolding pathway. Amino acid inserts into various loops of
6938         this domain lead to contour length changes in the single-molecule
6939         unfolding pattern. These changes allowed us to map the stable core of
6940         approximately 60 amino acids that constitutes the unfolding
6941         intermediate. Fast refolding in combination with low unfolding forces
6942         suggest a potential in vivo role for this domain as a mechanically
6943         extensible element within the ddFLN rod.",
6944     note = "ddFLN unfolding with WLC params for sacrificial domains. Gives
6945         persistence length $p = 0.5\mbox{ nm}$ in ``high force regime'', $p =
6946         0.9\mbox{ nm}$ in ``low force regime'', with a transition at $F =
6947         30\mbox{ pN}$.",
6948     project = "sawtooth simulation"
6949 }
6950
6951 @article { schwaiger05,
6952     author = ISchwaiger #" and "# MSchleicher #" and "# AANoegel #" and "#
6953         MRief,
6954     title = "The folding pathway of a fast-folding immunoglobulin domain
6955         revealed by single-molecule mechanical experiments",
6956     year = 2005,
6957     month = jan,
6958     journal = EMBORep,
6959     volume = 6,
6960     number = 1,
6961     pages = "46--51",
6962     issn = "1469-221X",
6963     doi = "10.1038/sj.embor.7400317",
6964     eprint = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/pdf/7400317.pdf",
6965     url = "http://www.nature.com/embor/journal/v6/n1/index.html",
6966     keywords = "Animals; Contractile Proteins; Dictyostelium; Immunoglobulins;
6967         Kinetics; Microfilament Proteins; Models, Molecular; Protein Folding;
6968         Protein Structure, Tertiary",
6969     abstract = "The F-actin crosslinker filamin from Dictyostelium discoideum
6970         (ddFLN) has a rod domain consisting of six structurally similar
6971         immunoglobulin domains. When subjected to a stretching force, domain 4
6972         unfolds at a lower force than all the other domains in the chain.
6973         Moreover, this domain shows a stable intermediate along its mechanical
6974         unfolding pathway. We have developed a mechanical single-molecule
6975         analogue to a double-jump stopped-flow experiment to investigate the
6976         folding kinetics and pathway of this domain. We show that an obligatory
6977         and productive intermediate also occurs on the folding pathway of the
6978         domain. Identical mechanical properties suggest that the unfolding and
6979         refolding intermediates are closely related. The folding process can be
6980         divided into two consecutive steps: in the first step 60 C-terminal
6981         amino acids form an intermediate at the rate of 55 s(-1); and in the
6982         second step the remaining 40 amino acids are packed on this core at the
6983         rate of 179 s(-1). This division increases the overall folding rate of
6984         this domain by a factor of ten compared with all other homologous
6985         domains of ddFLN that lack the folding intermediate."
6986 }
6987
6988 @article { sharma07,
6989     author = DSharma #" and "# OPerisic #" and "# QPeng #" and "# YCao #" and
6990         "# CLam #" and "# HLu #" and "# HLi,
6991     title = "Single-molecule force spectroscopy reveals a mechanically stable
6992         protein fold and the rational tuning of its mechanical stability",
6993     year = 2007,
6994     journal = PNAS,
6995     volume = 104,
6996     number = 22,
6997     pages = "9278--9283",
6998     doi = "10.1073/pnas.0700351104",
6999     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/22/9278.pdf",
7000     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/22/9278",
7001     abstract = "It is recognized that shear topology of two directly connected
7002         force-bearing terminal [beta]-strands is a common feature among the
7003         vast majority of mechanically stable proteins known so far. However,
7004         these proteins belong to only two distinct protein folds, Ig-like
7005         [beta] sandwich fold and [beta]-grasp fold, significantly hindering
7006         delineating molecular determinants of mechanical stability and rational
7007         tuning of mechanical properties. Here we combine single-molecule atomic
7008         force microscopy and steered molecular dynamics simulation to reveal
7009         that the de novo designed Top7 fold [Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC,
7010         Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003) Science 302:13641368] represents
7011         a mechanically stable protein fold that is distinct from Ig-like [beta]
7012         sandwich and [beta]-grasp folds. Although the two force-bearing [beta]
7013         strands of Top7 are not directly connected, Top7 displays significant
7014         mechanical stability, demonstrating that the direct connectivity of
7015         force-bearing [beta] strands in shear topology is not mandatory for
7016         mechanical stability. This finding broadens our understanding of the
7017         design of mechanically stable proteins and expands the protein fold
7018         space where mechanically stable proteins can be screened. Moreover, our
7019         results revealed a substructure-sliding mechanism for the mechanical
7020         unfolding of Top7 and the existence of two possible unfolding pathways
7021         with different height of energy barrier. Such insights enabled us to
7022         rationally tune the mechanical stability of Top7 by redesigning its
7023         mechanical unfolding pathway. Our study demonstrates that computational
7024         biology methods (including de novo design) offer great potential for
7025         designing proteins of defined topology to achieve significant and
7026         tunable mechanical properties in a rational and systematic fashion."
7027 }
7028
7029 @article { sheng05,
7030     author = YJSheng #" and "# SJiang #" and "# HKTsao,
7031     title = "Forced Kramers escape in single-molecule pulling experiments",
7032     collaboration = "",
7033     year = 2005,
7034     journal = JCP,
7035     volume = 123,
7036     number = 9,
7037     pages = 091102,
7038     numpages = 4,
7039     publisher = AIP,
7040     eid = 091102,
7041     doi = "10.1063/1.2046632",
7042     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/123/091102/1",
7043     keywords = "molecular biophysics; bonds (chemical); proteins",
7044     note = "Gives appropriate Einstein-S... relation for diffusion to damping",
7045     project = "sawtooth simulation"
7046 }
7047
7048 @article { shillcock98,
7049     author = JShillcock #" and "# USeifert,
7050     title = "Escape from a metastable well under a time-ramped force",
7051     year = 1998,
7052     month = "Jun",
7053     journal = PR:E,
7054     volume = 57,
7055     number = 6,
7056     pages = "7301--7304",
7057     numpages = 3,
7058     publisher = APS,
7059     doi = "10.1103/PhysRevE.57.7301",
7060     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRE/v57/i6/p7301_1",
7061     url = "http://link.aps.org/abstract/PRE/v57/p7301",
7062     project = "sawtooth simulation"
7063 }
7064
7065 @article { sims09,
7066     author = GESims #" and "# SRJun #" and "# GAWu #" and "# SHKim,
7067     title = "Alignment-free genome comparison with feature frequency profiles
7068         ({FFP}) and optimal resolutions",
7069     year = 2009,
7070     month = feb,
7071     day = 24,
7072     journal = PNAS,
7073     volume = 106,
7074     number = 8,
7075     pages = "2677--2682",
7076     issn = "1091-6490",
7077     doi = "10.1073/pnas.0813249106",
7078     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/106/31/12826",
7079     url = "http://www.pnas.org/content/106/8/2677",
7080     keywords = "Genome;Introns;Phylogeny",
7081     abstract = "For comparison of whole-genome (genic + nongenic) sequences,
7082         multiple sequence alignment of a few selected genes is not appropriate.
7083         One approach is to use an alignment-free method in which feature (or
7084         l-mer) frequency profiles (FFP) of whole genomes are used for
7085         comparison-a variation of a text or book comparison method, using word
7086         frequency profiles. In this approach it is critical to identify the
7087         optimal resolution range of l-mers for the given set of genomes
7088         compared. The optimum FFP method is applicable for comparing whole
7089         genomes or large genomic regions even when there are no common genes
7090         with high homology. We outline the method in 3 stages: (i) We first
7091         show how the optimal resolution range can be determined with English
7092         books which have been transformed into long character strings by
7093         removing all punctuation and spaces. (ii) Next, we test the robustness
7094         of the optimized FFP method at the nucleotide level, using a mutation
7095         model with a wide range of base substitutions and rearrangements. (iii)
7096         Finally, to illustrate the utility of the method, phylogenies are
7097         reconstructed from concatenated mammalian intronic genomes; the FFP
7098         derived intronic genome topologies for each l within the optimal range
7099         are all very similar. The topology agrees with the established
7100         mammalian phylogeny revealing that intron regions contain a similar
7101         level of phylogenic signal as do coding regions."
7102 }
7103
7104 @article { smith92,
7105     author = SBSmith #" and "# LFinzi #" and "# CBustamante,
7106     title = "Direct mechanical measurements of the elasticity of single {DNA}
7107         molecules by using magnetic beads",
7108     year = 1992,
7109     month = nov,
7110     day = 13,
7111     journal = SCI,
7112     volume = 258,
7113     number = 5085,
7114     pages = "1122--1126",
7115     issn = "0036-8075",
7116     doi = "10.1126/science.1439819",
7117     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/258/5085/1122.pdf",
7118     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/258/5085/1122",
7119     keywords = "Chemistry,
7120         Physical;Cisplatin;DNA;Elasticity;Ethidium;Glass;Indoles;Intercalating
7121         Agents;Magnetics;Mathematics;Microspheres",
7122     abstract = "Single DNA molecules were chemically attached by one end to a
7123         glass surface and by their other end to a magnetic bead. Equilibrium
7124         positions of the beads were observed in an optical microscope while the
7125         beads were acted on by known magnetic and hydrodynamic forces.
7126         Extension versus force curves were obtained for individual DNA
7127         molecules at three different salt concentrations with forces between
7128         10(-14) and 10(-11) newtons. Deviations from the force curves predicted
7129         by the freely jointed chain model suggest that DNA has significant
7130         local curvature in solution. Ethidium bromide and
7131         4',6-diamidino-2-phenylindole had little effect on the elastic response
7132         of the molecules, but their extent of intercalation was directly
7133         measured. Conversely, the effect of bend-inducing cis-
7134         diamminedichloroplatinum (II) was large and supports the hypothesis of
7135         natural curvature in DNA."
7136 }
7137
7138 @article { smith96,
7139     author = SBSmith #" and "# YCui #" and "# CBustamante,
7140     title = "Overstretching {B}-{DNA}: the elastic response of individual
7141         double-stranded and single-stranded {DNA} molecules",
7142     year = 1996,
7143     month = feb,
7144     day = 09,
7145     journal = SCI,
7146     volume = 271,
7147     number = 5250,
7148     pages = "795--799",
7149     issn = "0036-8075",
7150     keywords = "Base Composition;Chemistry, Physical;DNA;DNA, Single-
7151         Stranded;Elasticity;Nucleic Acid Conformation;Osmolar
7152         Concentration;Thermodynamics",
7153     abstract = "Single molecules of double-stranded DNA (dsDNA) were stretched
7154         with force-measuring laser tweezers. Under a longitudinal stress of
7155         approximately 65 piconewtons (pN), dsDNA molecules in aqueous buffer
7156         undergo a highly cooperative transition into a stable form with 5.8
7157         angstroms rise per base pair, that is, 70\% longer than B form dsDNA.
7158         When the stress was relaxed below 65 pN, the molecules rapidly and
7159         reversibly contracted to their normal contour lengths. This transition
7160         was affected by changes in the ionic strength of the medium and the
7161         water activity or by cross-linking of the two strands of dsDNA.
7162         Individual molecules of single-stranded DNA were also stretched giving
7163         a persistence length of 7.5 angstroms and a stretch modulus of 800 pN.
7164         The overstretched form may play a significant role in the energetics of
7165         DNA recombination."
7166 }
7167
7168 @article { socci96,
7169     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7170     title = "Diffusive dynamics of the reaction coordinate for protein folding
7171         funnels",
7172     collaboration = "",
7173     year = 1996,
7174     journal = JCP,
7175     volume = 104,
7176     number = 15,
7177     pages = "5860--5868",
7178     publisher = AIP,
7179     doi = "10.1063/1.471317",
7180     eprint = "http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9601091",
7181     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/104/5860/1",
7182     keywords = "PROTEINS; FOLDS; DIFFUSION; MONTE CARLO METHOD; SIMULATION;
7183         FREE ENERGY",
7184     abstract = "The quantitative description of model protein folding kinetics
7185         using a diffusive collective reaction coordinate is examined. Direct
7186         folding kinetics, diffusional coefficients and free energy profiles are
7187         determined from Monte Carlo simulations of a 27-mer, 3 letter code
7188         lattice model, which corresponds roughly to a small helical protein.
7189         Analytic folding calculations, using simple diffusive rate theory,
7190         agree extremely well with the full simulation results. Folding in this
7191         system is best seen as a diffusive, funnel-like process.",
7192     note = "A nice introduction to some quantitative ramifications of the
7193         funnel energy landscape. There's also a bit of Kramers' theory and
7194         graph theory thrown in for good measure."
7195 }
7196
7197 @article { socci99,
7198     author = NDSocci #" and "# JNOnuchic #" and "# PGWolynes,
7199     title = "Stretching lattice models of protein folding",
7200     year = 1999,
7201     month = mar,
7202     day = 02,
7203     journal = PNAS,
7204     volume = 96,
7205     number = 5,
7206     pages = "2031--2035",
7207     issn = "0027-8424",
7208     keywords = "Amino Acid Sequence;Drug Stability;Kinetics;Models,
7209         Theoretical;Molecular Sequence Data;Peptides;Protein
7210         Denaturation;Protein Folding",
7211     abstract = "A new class of experiments that probe folding of individual
7212         protein domains uses mechanical stretching to cause the transition. We
7213         show how stretching forces can be incorporated in lattice models of
7214         folding. For fast folding proteins, the analysis suggests a complex
7215         relation between the force dependence and the reaction coordinate for
7216         folding."
7217 }
7218
7219 @article { staple08,
7220     author = DBStaple #" and "# SHPayne #" and "# ALCReddin #" and "# HJKreuzer,
7221     title = "Model for stretching and unfolding the giant multidomain muscle
7222         protein using single-molecule force spectroscopy.",
7223     year = 2008,
7224     month = dec,
7225     day = 12,
7226     journal = PRL,
7227     volume = 101,
7228     number = 24,
7229     pages = 248301,
7230     issn = "0031-9007",
7231     doi = "10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7232     url = "http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.248301",
7233     keywords = "Kinetics;Microscopy, Atomic Force;Models, Chemical;Muscle
7234         Proteins;Protein Conformation;Protein Folding;Protein Kinases;Protein
7235         Structure, Tertiary;Thermodynamics",
7236     abstract = "Single-molecule manipulation has allowed the forced unfolding
7237         of multidomain proteins. Here we outline a theory that not only
7238         explains these experiments but also points out a number of difficulties
7239         in their interpretation and makes suggestions for further experiments.
7240         For titin we reproduce force-extension curves, the dependence of break
7241         force on pulling speed, and break-force distributions and also validate
7242         two common experimental views: Unfolding titin Ig domains can be
7243         explained as stepwise increases in contour length, and increasing force
7244         peaks in native Ig sequences represent a hierarchy of bond strengths.
7245         Our theory is valid for essentially any molecule that can be unfolded
7246         in atomic force microscopy; as a further example, we present force-
7247         extension curves for the unfolding of RNA hairpins."
7248 }
7249
7250 @article { stark01,
7251     author = RStark #" and "# TDrobek #" and "# WHeckl,
7252     title = "Thermomechanical noise of a free v-shaped cantilever for atomic-
7253         force microscopy.",
7254     year = 2001,
7255     month = jan,
7256     journal = UltraMic,
7257     volume = 86,
7258     number = "1--2",
7259     pages = "207--215",
7260     issn = "0304-3991",
7261     doi = "http://dx.doi.org/10.1016/S0304-3991(00)00077-2",
7262     abstract = "We have calculated the thermal noise of a v-shaped AFM
7263         cantilever (Microlever, Type E, Thermomicroscopes) by means of a finite
7264         element analysis. The modal shapes of the first 10 eigenmodes are
7265         displayed as well as the numerical constants, which are needed for the
7266         calibration using the thermal noise method. In the first eigenmode,
7267         values for the thermomechanical noise of the z-displacement at 22
7268         degrees C temperature of square root of u2(1) = A/square root of
7269         c(cant) and the photodiode signal (normal-force) of S2(1) = A/square
7270         root of c(cant) were obtained. The results also indicate a systematic
7271         deviation ofthe spectral density of the thermomechanical noise of
7272         v-shaped cantilevers as compared to rectangular beam-shaped
7273         cantilevers.",
7274     note = "Higher mode adjustments for v-shaped cantilevers from simulation.",
7275     project = "Cantilever Calibration"
7276 }
7277
7278 @article { strick96,
7279     author = TRStrick #" and "# JFAllemand #" and "# DBensimon #" and "#
7280         ABensimon #" and "# VCroquette,
7281     title = "The elasticity of a single supercoiled {DNA} molecule",
7282     year = 1996,
7283     month = mar,
7284     day = 29,
7285     journal = SCI,
7286     volume = 271,
7287     number = 5257,
7288     pages = "1835--1837",
7289     issn = "0036-8075",
7290     keywords = "Bacteriophage lambda;DNA, Superhelical;DNA,
7291         Viral;Elasticity;Magnetics;Nucleic Acid Conformation;Temperature",
7292     abstract = "Single linear DNA molecules were bound at multiple sites at one
7293         extremity to a treated glass cover slip and at the other to a magnetic
7294         bead. The DNA was therefore torsionally constrained. A magnetic field
7295         was used to rotate the beads and thus to coil and pull the DNA. The
7296         stretching force was determined by analysis of the Brownian
7297         fluctuations of the bead. Here the elastic behavior of individual
7298         lambda DNA molecules over- and underwound by up to 500 turns was
7299         studied. A sharp transition was discovered from a low to a high
7300         extension state at a force of approximately 0.45 piconewtons for
7301         underwound molecules and at a force of approximately 3 piconewtons for
7302         overwound ones. These transitions, probably reflecting the formation of
7303         alternative structures in stretched coiled DNA molecules, might be
7304         relevant for DNA transcription and replication."
7305 }
7306
7307 @article { strunz99,
7308     author = TStrunz #" and "# KOroszlan #" and "# RSchafer #" and "#
7309         HJGuntherodt,
7310     title = "Dynamic force spectroscopy of single {DNA} molecules",
7311     year = 1999,
7312     journal = PNAS,
7313     volume = 96,
7314     number = 20,
7315     pages = "11277--11282",
7316     doi = "10.1073/pnas.96.20.11277",
7317     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/96/20/11277.pdf",
7318     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/96/20/11277"
7319 }
7320
7321 @article { szabo80,
7322     author = ASzabo #" and "# KSchulten #" and "# ZSchulten,
7323     title = "First passage time approach to diffusion controlled reactions",
7324     collaboration = "",
7325     year = 1980,
7326     journal = JCP,
7327     volume = 72,
7328     number = 8,
7329     pages = "4350--4357",
7330     publisher = AIP,
7331     doi = "10.1063/1.439715",
7332     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/72/4350/1",
7333     keywords = "DIFFUSION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMICAL REACTION KINETICS;
7334         PROBABILITY; DIFFERENTIAL EQUATIONS"
7335 }
7336
7337 @article { talaga00,
7338     author = DTalaga #" and "# WLau #" and "# HRoder #" and "# JTang #" and "#
7339         YJia #" and "# WDeGrado #" and "# RHochstrasser,
7340     title = "Dynamics and folding of single two-stranded coiled-coil peptides
7341         studied by fluorescent energy transfer confocal microscopy",
7342     year = 2000,
7343     journal = PNAS,
7344     volume = 97,
7345     number = 24,
7346     pages = "13021--13026",
7347     doi = "10.1073/pnas.97.24.13021",
7348     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/24/13021.pdf",
7349     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/24/13021"
7350 }
7351
7352 @article { thirumalai05,
7353     author = DThirumalai #" and "# CHyeon,
7354     title = "{RNA} and Protein Folding: Common Themes and Variations",
7355     affiliation = "Biophysics Program, and Department of Chemistry and
7356         Biochemistry, Institute for Physical Science and Technology, University
7357         of Maryland, College Park, Maryland 20742",
7358     year = 2005,
7359     journal = Biochem,
7360     volume = 44,
7361     number = 13,
7362     pages = "4957--4970",
7363     issn = "0006-2960",
7364     url =
7365         "http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/bi047314+",
7366     abstract = "Visualizing the navigation of an ensemble of unfolded molecules
7367         through the bumpy energy landscape in search of the native state gives
7368         a pictorial view of biomolecular folding. This picture, when combined
7369         with concepts in polymer theory, provides a unified theory of RNA and
7370         protein folding. Just as for proteins, the major folding free energy
7371         barrier for RNA scales sublinearly with the number of nucleotides,
7372         which allows us to extract the elusive prefactor for RNA folding.
7373         Several folding scenarios can be anticipated by considering variations
7374         in the energy landscape that depend on sequence, native topology, and
7375         external conditions. RNA and protein folding mechanism can be described
7376         by the kinetic partitioning mechanism (KPM) according to which a
7377         fraction () of molecules reaches the native state directly, whereas the
7378         remaining fraction gets kinetically trapped in metastable
7379         conformations. For two-state folders 1. Molecular chaperones are
7380         recruited to assist protein folding whenever is small. We show that the
7381         iterative annealing mechanism, introduced to describe chaperonin-
7382         mediated folding, can be generalized to understand protein-assisted RNA
7383         folding. The major differences between the folding of proteins and RNA
7384         arise in the early stages of folding. For RNA, folding can only begin
7385         after the polyelectrolyte problem is solved, whereas protein collapse
7386         requires burial of hydrophobic residues. Cross-fertilization of ideas
7387         between the two fields should lead to an understanding of how RNA and
7388         proteins solve their folding problems.",
7389     note = "unfolding-refolding"
7390 }
7391
7392 @book { thornton04,
7393     author = SThornton #" and "# JMarion,
7394     title = "Classical Dynamics of Particles and Systems",
7395     year = 2004,
7396     edition = 5,
7397     isbn = "0-534-40896-6",
7398     publisher = BrooksCole,
7399     address = "Belmont, CA"
7400 }
7401
7402 @article { tlusty98,
7403     author = TTlusty #" and "# AMeller #" and "# RBar-Ziv,
7404     title = "Optical Gradient Forces of Strongly Localized Fields",
7405     year = 1998,
7406     month = aug,
7407     journal = PRL,
7408     volume = 81,
7409     number = 8,
7410     pages = "1738--1741",
7411     numpages = 3,
7412     publisher = APS,
7413     doi = "10.1103/PhysRevLett.81.1738",
7414     eprint = "http://prola.aps.org/pdf/PRL/v81/i8/p1738_1",
7415     note = "also at
7416       \url{http://nanoscience.bu.edu/papers/p1738_1_Meller.pdf}.
7417       Cited by \citet{grossman05} for derivation of thermal response
7418       functions.  However, I only see a referenced thermal energy when
7419       they list the likelyhood of a small partical (radius $<R_c$)
7420       escaping due to thermal energy, where $R_c$ is roughly $R_c \sim
7421       (k_B T / \alpha I_0)^{1/3}$, $\alpha$ is a dielectric scaling
7422       term, and $I_0$ is the maximum beam energy density. I imagine
7423       Grossman and Stout mixed up this reference.",
7424     project = "Cantilever Calibration"
7425 }
7426
7427 @article { tshiprut08,
7428     author = ZTshiprut #" and "# JKlafter #" and "# MUrbakh,
7429     title = "Single-molecule pulling experiments: when the stiffness of the
7430         pulling device matters",
7431     year = 2008,
7432     month = sep,
7433     day = 15,
7434     journal = BPJ,
7435     volume = 95,
7436     number = 6,
7437     pages = "L42--L44",
7438     issn = "1542-0086",
7439     doi = "10.1529/biophysj.108.141580",
7440     eprint = "http://www.biophysj.org/cgi/reprint/95/6/L42.pdf",
7441     abstract = "Using Langevin modeling, we investigate the role of the
7442         experimental setup on the unbinding forces measured in single-molecule
7443         pulling experiments. We demonstrate that the stiffness of the pulling
7444         device, K(eff), may influence the unbinding forces through its effect
7445         on the barrier heights for both unbinding and rebinding processes.
7446         Under realistic conditions the effect of K(eff) on the rebinding
7447         barrier is shown to play the most important role. This results in a
7448         significant increase of the mean unbinding force with the stiffness for
7449         a given loading rate. Thus, in contrast to the phenomenological Bell
7450         model, we find that the loading rate (the multiplicative value K(eff)V,
7451         V being the pulling velocity) is not the only control parameter that
7452         determines the mean unbinding force. If interested in intrinsic
7453         properties of a molecular system, we recommend probing the system in
7454         the parameter range corresponding to a weak spring and relatively high
7455         loading rates where rebinding is negligible.",
7456     note = "Cites \citet{dudko03} for Kramers' description of irreversible
7457         rupture, and claims it is required to explain the deviations in
7458         $\avg{F}$ at the same loading rate. Proposes Moese equation as an
7459         example potential. Cites \citet{walton08} for experimental evidence of
7460         $\avg{F}$ increasing with linker stiffness."
7461 }
7462
7463 @article { uniprot10,
7464     author = UniProtConsort,
7465     key = "uniprot10",
7466     title = "The Universal Protein Resource (UniProt) in 2010.",
7467     year = 2010,
7468     month = jan,
7469     day = 20,
7470     journal = NAR,
7471     volume = 38,
7472     number = "Database issue",
7473     pages = "D142--D148",
7474     issn = "1362-4962",
7475     doi = "10.1093/nar/gkp846",
7476     url = "http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/38/suppl_1/D142",
7477     keywords = "Algorithms;Animals;Computational Biology;Databases, Nucleic
7478         Acid;Databases, Protein;Europe;Genome, Fungal;Genome,
7479         Viral;Humans;Information Storage and Retrieval;Internet;Protein
7480         Isoforms;Proteome;Proteomics;Software",
7481     abstract = "The primary mission of UniProt is to support biological
7482         research by maintaining a stable, comprehensive, fully classified,
7483         richly and accurately annotated protein sequence knowledgebase, with
7484         extensive cross-references and querying interfaces freely accessible to
7485         the scientific community. UniProt is produced by the UniProt Consortium
7486         which consists of groups from the European Bioinformatics Institute
7487         (EBI), the Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) and the Protein
7488         Information Resource (PIR). UniProt is comprised of four major
7489         components, each optimized for different uses: the UniProt Archive, the
7490         UniProt Knowledgebase, the UniProt Reference Clusters and the UniProt
7491         Metagenomic and Environmental Sequence Database. UniProt is updated and
7492         distributed every 3 weeks and can be accessed online for searches or
7493         download at http://www.uniprot.org."
7494 }
7495
7496 @misc { uniprot:STRAV,
7497     key = "uniprot:STRAV",
7498     url = "http://www.uniprot.org/uniprot/P22629"
7499 }
7500
7501 @book { vanKampen07,
7502     author = NGvanKampen,
7503     title = "Stochastic Processes in Physics and Chemistry",
7504     year = 2007,
7505     edition = 3,
7506     publisher = E:NHPL,
7507     address = "Amsterdam",
7508     note = "",
7509     project = "sawtooth simulation"
7510 }
7511
7512 @article { venter01,
7513     author = JCVenter #" and "# MDAdams #" and "# EWMyers #" and "# PWLi #" and
7514         "# RJMural #" and "# GGSutton #" and "# HOSmith #" and "# MYandell #"
7515         and "# CAEvans #" and "# RAHolt #" and "# JDGocayne #" and "#
7516         PAmanatides #" and "# RMBallew #" and "# DHHuson #" and "# JRWortman #"
7517         and "# QZhang #" and "# CDKodira #" and "# XHZheng #" and "# LChen #"
7518         and "# MSkupski #" and "# GSubramanian #" and "# PDThomas #" and "#
7519         JZhang #" and "# GLGaborMiklos #" and "# CNelson #" and "# SBroder #"
7520         and "# AGClark #" and "# JNadeau #" and "# VAMcKusick #" and "# NZinder
7521         #" and "# AJLevine #" and "# RJRoberts #" and "# MSimon #" and "#
7522         CSlayman #" and "# MHunkapiller #" and "# RBolanos #" and "# ADelcher
7523         #" and "# IDew #" and "# DFasulo #" and "# MFlanigan #" and "# LFlorea
7524         #" and "# AHalpern #" and "# SHannenhalli #" and "# SKravitz #" and "#
7525         SLevy #" and "# CMobarry #" and "# KReinert #" and "# KRemington #" and
7526         "# JAbu-Threideh #" and "# EBeasley #" and "# KBiddick #" and "#
7527         VBonazzi #" and "# RBrandon #" and "# MCargill #" and "#
7528         IChandramouliswaran #" and "# RCharlab #" and "# KChaturvedi #" and "#
7529         ZDeng #" and "# VDiFrancesco #" and "# PDunn #" and "# KEilbeck #" and
7530         "# CEvangelista #" and "# AEGabrielian #" and "# WGan #" and "# WGe #"
7531         and "# FGong #" and "# ZGu #" and "# PGuan #" and "# TJHeiman #" and "#
7532         MEHiggins #" and "# RRJi #" and "# ZKe #" and "# KAKetchum #" and "#
7533         ZLai #" and "# YLei #" and "# ZLi #" and "# JLi #" and "# YLiang #" and
7534         "# XLin #" and "# FLu #" and "# GVMerkulov #" and "# NMilshina #" and
7535         "# HMMoore #" and "# AKNaik #" and "# VANarayan #" and "# BNeelam #"
7536         and "# DNusskern #" and "# DBRusch #" and "# SSalzberg #" and "# WShao
7537         #" and "# BShue #" and "# JSun #" and "# ZWang #" and "# AWang #" and
7538         "# XWang #" and "# JWang #" and "# MWei #" and "# RWides #" and "#
7539         CXiao #" and "# CYan #" and "# AYao #" and "# JYe #" and "# MZhan #"
7540         and "# WZhang #" and "# HZhang #" and "# QZhao #" and "# LZheng #" and
7541         "# FZhong #" and "# WZhong #" and "# SZhu #" and "# SZhao #" and "#
7542         DGilbert #" and "# SBaumhueter #" and "# GSpier #" and "# CCarter #"
7543         and "# ACravchik #" and "# TWoodage #" and "# FAli #" and "# HAn #" and
7544         "# AAwe #" and "# DBaldwin #" and "# HBaden #" and "# MBarnstead #" and
7545         "# IBarrow #" and "# KBeeson #" and "# DBusam #" and "# ACarver #" and
7546         "# ACenter #" and "# MLCheng #" and "# LCurry #" and "# SDanaher #" and
7547         "# LDavenport #" and "# RDesilets #" and "# SDietz #" and "# KDodson #"
7548         and "# LDoup #" and "# SFerriera #" and "# NGarg #" and "# AGluecksmann
7549         #" and "# BHart #" and "# JHaynes #" and "# CHaynes #" and "# CHeiner
7550         #" and "# SHladun #" and "# DHostin #" and "# JHouck #" and "# THowland
7551         #" and "# CIbegwam #" and "# JJohnson #" and "# FKalush #" and "#
7552         LKline #" and "# SKoduru #" and "# ALove #" and "# FMann #" and "# DMay
7553         #" and "# SMcCawley #" and "# TMcIntosh #" and "# IMcMullen #" and "#
7554         MMoy #" and "# LMoy #" and "# BMurphy #" and "# KNelson #" and "#
7555         CPfannkoch #" and "# EPratts #" and "# VPuri #" and "# HQureshi #" and
7556         "# MReardon #" and "# RRodriguez #" and "# YHRogers #" and "# DRomblad
7557         #" and "# BRuhfel #" and "# RScott #" and "# CSitter #" and "#
7558         MSmallwood #" and "# EStewart #" and "# RStrong #" and "# ESuh #" and
7559         "# RThomas #" and "# NNTint #" and "# STse #" and "# CVech #" and "#
7560         GWang #" and "# JWetter #" and "# SWilliams #" and "# MWilliams #" and
7561         "# SWindsor #" and "# EWinn-Deen #" and "# KWolfe #" and "# JZaveri #"
7562         and "# KZaveri #" and "# JFAbril #" and "# RGuigo #" and "# MJCampbell
7563         #" and "# KVSjolander #" and "# BKarlak #" and "# AKejariwal #" and "#
7564         HMi #" and "# BLazareva #" and "# THatton #" and "# ANarechania #" and
7565         "# KDiemer #" and "# AMuruganujan #" and "# NGuo #" and "# SSato #" and
7566         "# VBafna #" and "# SIstrail #" and "# RLippert #" and "# RSchwartz #"
7567         and "# BWalenz #" and "# SYooseph #" and "# DAllen #" and "# ABasu #"
7568         and "# JBaxendale #" and "# LBlick #" and "# MCaminha #" and "#
7569         JCarnes-Stine #" and "# PCaulk #" and "# YHChiang #" and "# MCoyne #"
7570         and "# CDahlke #" and "# AMays #" and "# MDombroski #" and "# MDonnelly
7571         #" and "# DEly #" and "# SEsparham #" and "# CFosler #" and "# HGire #"
7572         and "# SGlanowski #" and "# KGlasser #" and "# AGlodek #" and "#
7573         MGorokhov #" and "# KGraham #" and "# BGropman #" and "# MHarris #" and
7574         "# JHeil #" and "# SHenderson #" and "# JHoover #" and "# DJennings #"
7575         and "# CJordan #" and "# JJordan #" and "# JKasha #" and "# LKagan #"
7576         and "# CKraft #" and "# ALevitsky #" and "# MLewis #" and "# XLiu #"
7577         and "# JLopez #" and "# DMa #" and "# WMajoros #" and "# JMcDaniel #"
7578         and "# SMurphy #" and "# MNewman #" and "# TNguyen #" and "# NNguyen #"
7579         and "# MNodell #" and "# SPan #" and "# JPeck #" and "# MPeterson #"
7580         and "# WRowe #" and "# RSanders #" and "# JScott #" and "# MSimpson #"
7581         and "# TSmith #" and "# ASprague #" and "# TStockwell #" and "# RTurner
7582         #" and "# EVenter #" and "# MWang #" and "# MWen #" and "# DWu #" and
7583         "# MWu #" and "# AXia #" and "# AZandieh #" and "# XZhu,
7584     title = "The sequence of the human genome.",
7585     year = 2001,
7586     month = "Feb",
7587     day = 16,
7588     journal = SCI,
7589     volume = 291,
7590     number = 5507,
7591     pages = "1304--1351",
7592     issn = "0036-8075",
7593     doi = "10.1126/science.1058040",
7594     eprint = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/pdf/291/5507/1304",
7595     url = "http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/291/5507/1304",
7596     keywords = "Algorithms;Animals;Chromosome Banding;Chromosome
7597         Mapping;Chromosomes, Artificial, Bacterial;Computational
7598         Biology;Consensus Sequence;CpG Islands;DNA, Intergenic;Databases,
7599         Factual;Evolution, Molecular;Exons;Female;Gene
7600         Duplication;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7601         Project;Humans;Introns;Male;Phenotype;Physical Chromosome
7602         Mapping;Polymorphism, Single Nucleotide;Proteins;Pseudogenes;Repetitive
7603         Sequences, Nucleic Acid;Retroelements;Sequence Analysis, DNA;Species
7604         Specificity",
7605     abstract = "A 2.91-billion base pair (bp) consensus sequence of the
7606         euchromatic portion of the human genome was generated by the whole-
7607         genome shotgun sequencing method. The 14.8-billion bp DNA sequence was
7608         generated over 9 months from 27,271,853 high-quality sequence reads
7609         (5.11-fold coverage of the genome) from both ends of plasmid clones
7610         made from the DNA of five individuals. Two assembly strategies-a whole-
7611         genome assembly and a regional chromosome assembly-were used, each
7612         combining sequence data from Celera and the publicly funded genome
7613         effort. The public data were shredded into 550-bp segments to create a
7614         2.9-fold coverage of those genome regions that had been sequenced,
7615         without including biases inherent in the cloning and assembly procedure
7616         used by the publicly funded group. This brought the effective coverage
7617         in the assemblies to eightfold, reducing the number and size of gaps in
7618         the final assembly over what would be obtained with 5.11-fold coverage.
7619         The two assembly strategies yielded very similar results that largely
7620         agree with independent mapping data. The assemblies effectively cover
7621         the euchromatic regions of the human chromosomes. More than 90\% of the
7622         genome is in scaffold assemblies of 100,000 bp or more, and 25\% of the
7623         genome is in scaffolds of 10 million bp or larger. Analysis of the
7624         genome sequence revealed 26,588 protein-encoding transcripts for which
7625         there was strong corroborating evidence and an additional approximately
7626         12,000 computationally derived genes with mouse matches or other weak
7627         supporting evidence. Although gene-dense clusters are obvious, almost
7628         half the genes are dispersed in low G+C sequence separated by large
7629         tracts of apparently noncoding sequence. Only 1.1\% of the genome is
7630         spanned by exons, whereas 24\% is in introns, with 75\% of the genome
7631         being intergenic DNA. Duplications of segmental blocks, ranging in size
7632         up to chromosomal lengths, are abundant throughout the genome and
7633         reveal a complex evolutionary history. Comparative genomic analysis
7634         indicates vertebrate expansions of genes associated with neuronal
7635         function, with tissue-specific developmental regulation, and with the
7636         hemostasis and immune systems. DNA sequence comparisons between the
7637         consensus sequence and publicly funded genome data provided locations
7638         of 2.1 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). A random pair of
7639         human haploid genomes differed at a rate of 1 bp per 1250 on average,
7640         but there was marked heterogeneity in the level of polymorphism across
7641         the genome. Less than 1\% of all SNPs resulted in variation in
7642         proteins, but the task of determining which SNPs have functional
7643         consequences remains an open challenge."
7644 }
7645
7646 @article { verdier70,
7647     author = PHVerdier,
7648     title = "Relaxation Behavior of the Freely Jointed Chain",
7649     collaboration = "",
7650     year = 1970,
7651     journal = JCP,
7652     volume = 52,
7653     number = 11,
7654     pages = "5512--5517",
7655     publisher = AIP,
7656     doi = "10.1063/1.1672818",
7657     url = "http://link.aip.org/link/?JCP/52/5512/1"
7658 }
7659
7660 @article { walther07,
7661     author = KWalther #" and "# FGrater #" and "# LDougan #" and "# CBadilla #"
7662         and "# BBerne #" and "# JFernandez,
7663     title = "Signatures of hydrophobic collapse in extended proteins captured
7664         with force spectroscopy",
7665     year = 2007,
7666     journal = PNAS,
7667     volume = 104,
7668     number = 19,
7669     pages = "7916--7921",
7670     doi = "10.1073/pnas.0702179104",
7671     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/19/7916.pdf",
7672     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/19/7916",
7673     abstract = "We unfold and extend single proteins at a high force and then
7674         linearly relax the force to probe their collapse mechanisms. We observe
7675         a large variability in the extent of their recoil. Although chain
7676         entropy makes a small contribution, we show that the observed
7677         variability results from hydrophobic interactions with randomly varying
7678         magnitude from protein to protein. This collapse mechanism is common to
7679         highly extended proteins, including nonfolding elastomeric proteins
7680         like PEVK from titin. Our observations explain the puzzling differences
7681         between the folding behavior of highly extended proteins, from those
7682         folding after chemical or thermal denaturation. Probing the collapse of
7683         highly extended proteins with force spectroscopy allows separation of
7684         the different driving forces in protein folding."
7685 }
7686
7687 @article { walton08,
7688     author = EBWalton #" and "# SLee #" and "# KJVanVliet,
7689     title = "Extending {B}ell's model: How force transducer stiffness alters
7690         measured unbinding forces and kinetics of molecular complexes",
7691     year = 2008,
7692     month = apr,
7693     day = 01,
7694     journal = BPJ,
7695     volume = 94,
7696     number = 7,
7697     pages = "2621--2630",
7698     issn = "1542-0086",
7699     doi = "10.1529/biophysj.107.114454",
7700     keywords = "Biotin;Computer
7701         Simulation;Elasticity;Kinetics;Mechanotransduction, Cellular;Models,
7702         Chemical;Models, Molecular;Molecular Motor
7703         Proteins;Motion;Streptavidin;Stress, Mechanical;Transducers",
7704     abstract = "Forced unbinding of complementary macromolecules such as
7705         ligand-receptor complexes can reveal energetic and kinetic details
7706         governing physiological processes ranging from cellular adhesion to
7707         drug metabolism. Although molecular-level experiments have enabled
7708         sampling of individual ligand-receptor complex dissociation events,
7709         disparities in measured unbinding force F(R) among these methods lead
7710         to marked variation in inferred binding energetics and kinetics at
7711         equilibrium. These discrepancies are documented for even the ubiquitous
7712         ligand-receptor pair, biotin-streptavidin. We investigated these
7713         disparities and examined atomic-level unbinding trajectories via
7714         steered molecular dynamics simulations, as well as via molecular force
7715         spectroscopy experiments on biotin-streptavidin. In addition to the
7716         well-known loading rate dependence of F(R) predicted by Bell's model,
7717         we find that experimentally accessible parameters such as the effective
7718         stiffness of the force transducer k can significantly perturb the
7719         energy landscape and the apparent unbinding force of the complex for
7720         sufficiently stiff force transducers. Additionally, at least 20\%
7721         variation in unbinding force can be attributed to minute differences in
7722         initial atomic positions among energetically and structurally
7723         comparable complexes. For force transducers typical of molecular force
7724         spectroscopy experiments and atomistic simulations, this energy barrier
7725         perturbation results in extrapolated energetic and kinetic parameters
7726         of the complex that depend strongly on k. We present a model that
7727         explicitly includes the effect of k on apparent unbinding force of the
7728         ligand-receptor complex, and demonstrate that this correction enables
7729         prediction of unbinding distances and dissociation rates that are
7730         decoupled from the stiffness of actual or simulated molecular linkers.",
7731     note = "Some detailed estimates at U(x)."
7732 }
7733
7734 @article { walton86,
7735     author = AJWalton,
7736     title = "The Abbe theory of imaging: an alternative derivation of the
7737         resolution limit",
7738     year = 1986,
7739     journal = EJP,
7740     volume = 7,
7741     number = 1,
7742     pages = "62--63",
7743     url = "http://stacks.iop.org/0143-0807/7/62"
7744 }
7745
7746 @article { watanabe05,
7747     author = HWatanabe #" and "# TInoue,
7748     title = "Conformational dynamics of Rouse chains during creep/recovery
7749         processes: a review",
7750     year = 2005,
7751     journal = JP:CM,
7752     volume = 17,
7753     number = 19,
7754     pages = "R607--R636",
7755     doi = "10.1088/0953-8984/17/19/R01",
7756     eprint = "http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/17/19/R01/cm5_19_R01.pdf",
7757     url = "http://stacks.iop.org/0953-8984/17/R607",
7758     abstract = "The Rouse model is a well-established model for non-entangled
7759         polymer chains and also serves as a fundamental model for entangled
7760         chains. The dynamic behaviour of this model under strain-controlled
7761         conditions has been fully analysed in the literature. However, despite
7762         the importance of the Rouse model, no analysis has been made so far of
7763         the orientational anisotropy of the Rouse eigenmodes during the stress-
7764         controlled, creep and recovery processes. For completeness of the
7765         analysis of the model, the Rouse equation of motion is solved to
7766         calculate this anisotropy for monodisperse chains and their binary
7767         blends during the creep/recovery processes. The calculation is simple
7768         and straightforward, but the result is intriguing in the sense that
7769         each Rouse eigenmode during these processes has a distribution in the
7770         retardation times. This behaviour, reflecting the interplay/correlation
7771         among the Rouse eigenmodes of different orders (and for different
7772         chains in the blends) under the constant stress condition, is quite
7773         different from the behaviour under rate-controlled flow (where each
7774         eigenmode exhibits retardation/relaxation associated with a single
7775         characteristic time). Furthermore, the calculation indicates that the
7776         Rouse chains exhibit affine deformation on sudden imposition/removal of
7777         the stress and the magnitude of this deformation is inversely
7778         proportional to the number of bond vectors per chain. In relation to
7779         these results, a difference between the creep and relaxation properties
7780         is also discussed for chains obeying multiple relaxation mechanisms
7781         (Rouse and reptation mechanisms).",
7782     note = "Middly-detailed Rouse model review."
7783 }
7784
7785 @article { wiita06,
7786     author = AWiita #" and "# SAinavarapu #" and "# HHuang #" and "# JFernandez,
7787     title = "From the Cover: Force-dependent chemical kinetics of disulfide
7788         bond reduction observed with single-molecule techniques",
7789     year = 2006,
7790     journal = PNAS,
7791     volume = 103,
7792     number = 19,
7793     pages = "7222--7227",
7794     doi = "10.1073/pnas.0511035103",
7795     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/19/7222.pdf",
7796     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/19/7222",
7797     abstract = "The mechanism by which mechanical force regulates the kinetics
7798         of a chemical reaction is unknown. Here, we use single-molecule force-
7799         clamp spectroscopy and protein engineering to study the effect of force
7800         on the kinetics of thiol/disulfide exchange. Reduction of disulfide
7801         bonds through the thiol/disulfide exchange chemical reaction is crucial
7802         in regulating protein function and is known to occur in mechanically
7803         stressed proteins. We apply a constant stretching force to single
7804         engineered disulfide bonds and measure their rate of reduction by DTT.
7805         Although the reduction rate is linearly dependent on the concentration
7806         of DTT, it is exponentially dependent on the applied force, increasing
7807         10-fold over a 300-pN range. This result predicts that the disulfide
7808         bond lengthens by 0.34 A at the transition state of the thiol/disulfide
7809         exchange reaction. Our work at the single bond level directly
7810         demonstrates that thiol/disulfide exchange in proteins is a force-
7811         dependent chemical reaction. Our findings suggest that mechanical force
7812         plays a role in disulfide reduction in vivo, a property that has never
7813         been explored by traditional biochemistry. Furthermore, our work also
7814         indicates that the kinetics of any chemical reaction that results in
7815         bond lengthening will be force-dependent."
7816 }
7817
7818 @article { wilcox05,
7819     author = AWilcox #" and "# JChoy #" and "# CBustamante #" and "#
7820         AMatouschek,
7821     title = "Effect of protein structure on mitochondrial import",
7822     year = 2005,
7823     journal = PNAS,
7824     volume = 102,
7825     number = 43,
7826     pages = "15435--15440",
7827     doi = "10.1073/pnas.0507324102",
7828     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/102/43/15435.pdf",
7829     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/102/43/15435",
7830     abstract = "Most proteins that are to be imported into the mitochondrial
7831         matrix are synthesized as precursors, each composed of an N-terminal
7832         targeting sequence followed by a mature domain. Precursors are
7833         recognized through their targeting sequences by receptors at the
7834         mitochondrial surface and are then threaded through import channels
7835         into the matrix. Both the targeting sequence and the mature domain
7836         contribute to the efficiency with which proteins are imported into
7837         mitochondria. Precursors must be in an unfolded conformation during
7838         translocation. Mitochondria can unfold some proteins by changing their
7839         unfolding pathways. The effectiveness of this unfolding mechanism
7840         depends on the local structure of the mature domain adjacent to the
7841         targeting sequence. This local structure determines the extent to which
7842         the unfolding pathway can be changed and, therefore, the unfolding rate
7843         increased. Atomic force microscopy studies find that the local
7844         structures of proteins near their N and C termini also influence their
7845         resistance to mechanical unfolding. Thus, protein unfolding during
7846         import resembles mechanical unfolding, and the specificity of import is
7847         determined by the resistance of the mature domain to unfolding as well
7848         as by the properties of the targeting sequence."
7849 }
7850
7851 @article { wolfsberg01,
7852     author = TGWolfsberg #" and "# JMcEntyre #" and "# GDSchuler,
7853     title = "Guide to the draft human genome.",
7854     year = 2001,
7855     month = feb,
7856     day = 15,
7857     journal = NAT,
7858     volume = 409,
7859     number = 6822,
7860     pages = "824--826",
7861     issn = "0028-0836",
7862     doi = "10.1038/35057000",
7863     eprint = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/pdf/409824a0.pdf",
7864     url = "http://www.nature.com/nature/journal/v409/n6822/full/409824a0.html",
7865     keywords = "Amino Acid Sequence;Chromosome Mapping;Computational
7866         Biology;Genes;Genetic Variation;Genome, Human;Human Genome
7867         Project;Humans;Internet;Molecular Sequence Data;Sequence Analysis, DNA",
7868     abstract = "There are a number of ways to investigate the structure,
7869         function and evolution of the human genome. These include examining the
7870         morphology of normal and abnormal chromosomes, constructing maps of
7871         genomic landmarks, following the genetic transmission of phenotypes and
7872         DNA sequence variations, and characterizing thousands of individual
7873         genes. To this list we can now add the elucidation of the genomic DNA
7874         sequence, albeit at 'working draft' accuracy. The current challenge is
7875         to weave together these disparate types of data to produce the
7876         information infrastructure needed to support the next generation of
7877         biomedical research. Here we provide an overview of the different
7878         sources of information about the human genome and how modern
7879         information technology, in particular the internet, allows us to link
7880         them together."
7881 }
7882
7883 @article { wu04,
7884     author = JWWu #" and "# WLHung #" and "# CHTsai,
7885     title = "Estimation of parameters of the {G}ompertz distribution using the
7886         least squares method",
7887     year = 2004,
7888     month = oct,
7889     day = 25,
7890     journal = AMC,
7891     volume = 158,
7892     number = 1,
7893     pages = "133--147",
7894     issn = "0096-3003",
7895     doi = "10.1016/j.amc.2003.08.086",
7896     url = "http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2003.08.086",
7897     keywords = "Gompertz distribution; Least squares estimate; Maximum
7898         likelihood estimate; First failure-censored; Series system",
7899     abstract = "The Gompertz distribution has been used to describe human
7900         mortality and establish actuarial tables. Recently, this distribution
7901         has been again studied by some authors. The maximum likelihood
7902         estimates for the parameters of the Gompertz distribution has been
7903         discussed by Garg et al. [J. R. Statist. Soc. C 19 (1970) 152]. The
7904         purpose of this paper is to propose unweighted and weighted least
7905         squares estimates for parameters of the Gompertz distribution under the
7906         complete data and the first failure-censored data (series systems; see
7907         [J. Statist. Comput. Simulat. 52 (1995) 337]). A simulation study is
7908         carried out to compare the proposed estimators and the maximum
7909         likelihood estimators. Results of the simulation studies show that the
7910         performance of the weighted least squares estimators is acceptable."
7911 }
7912
7913 @article { yang00,
7914     author = GYang #" and "# CCecconi #" and "# WBaase #" and "# IVetter #" and
7915         "# WBreyer #" and "# JHaack #" and "# BMatthews #" and "# FDahlquist #"
7916         and "# CBustamante,
7917     title = "Solid-state synthesis and mechanical unfolding of polymers of {T4}
7918         lysozyme",
7919     year = 2000,
7920     journal = PNAS,
7921     volume = 97,
7922     number = 1,
7923     pages = "139--144",
7924     doi = "10.1073/pnas.97.1.139",
7925     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/97/1/139.pdf",
7926     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/1/139"
7927 }
7928
7929 @article { yang06,
7930     author = YYang #" and "# FCLin #" and "# GYang,
7931     title = "Temperature control device for single molecule measurements using
7932         the atomic force microscope",
7933     collaboration = "",
7934     year = 2006,
7935     journal = RSI,
7936     volume = 77,
7937     number = 6,
7938     pages = 063701,
7939     numpages = 5,
7940     publisher = AIP,
7941     eid = 063701,
7942     doi = "10.1063/1.2204580",
7943     url = "http://link.aip.org/link/?RSI/77/063701/1",
7944     keywords = "temperature control; atomic force microscopy; thermocouples;
7945         heat sinks",
7946     note = "Introduces our temperature control system",
7947     project = "Energy Landscape Roughness"
7948 }
7949
7950 @article { yu06,
7951     author = WYu #" and "# JLamb #" and "# FHan #" and "# JBirchler,
7952     title = "Telomere-mediated chromosomal truncation in maize",
7953     year = 2006,
7954     journal = PNAS,
7955     volume = 103,
7956     number = 46,
7957     pages = "17331--17336",
7958     doi = "10.1073/pnas.0605750103",
7959     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/46/17331.pdf",
7960     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/46/17331",
7961     abstract = "Direct repeats of Arabidopsis telomeric sequence were
7962         constructed to test telomere-mediated chromosomal truncation in maize.
7963         Two constructs with 2.6 kb of telomeric sequence were used to transform
7964         maize immature embryos by Agrobacterium-mediated transformation. One
7965         hundred seventy-six transgenic lines were recovered in which 231
7966         transgene loci were revealed by a FISH analysis. To analyze chromosomal
7967         truncations that result in transgenes located near chromosomal termini,
7968         Southern hybridization analyses were performed. A pattern of smear in
7969         truncated lines was seen as compared with discrete bands for internal
7970         integrations, because telomeres in different cells are elongated
7971         differently by telomerase. When multiple restriction enzymes were used
7972         to map the transgene positions, the size of the smears shifted in
7973         accordance with the locations of restriction sites on the construct.
7974         This result demonstrated that the transgene was present at the end of
7975         the chromosome immediately before the integrated telomere sequence.
7976         Direct evidence for chromosomal truncation came from the results of
7977         FISH karyotyping, which revealed broken chromosomes with transgene
7978         signals at the ends. These results demonstrate that telomere-mediated
7979         chromosomal truncation operates in plant species. This technology will
7980         be useful for chromosomal engineering in maize as well as other plant
7981         species."
7982 }
7983
7984 @article { zhao06,
7985     author = JZhao #" and "# HLee #" and "# RNome #" and "# SMajid #" and "#
7986         NScherer #" and "# WHoff,
7987     title = "Single-molecule detection of structural changes during
7988         {P}er-{A}rnt-{S}im ({PAS}) domain activation",
7989     year = 2006,
7990     journal = PNAS,
7991     volume = 103,
7992     number = 31,
7993     pages = "11561--11566",
7994     doi = "10.1073/pnas.0601567103",
7995     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/31/11561.pdf",
7996     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/31/11561",
7997     abstract = "The Per-Arnt-Sim (PAS) domain is a ubiquitous protein module
7998         with a common three-dimensional fold involved in a wide range of
7999         regulatory and sensory functions in all domains of life. The activation
8000         of these functions is thought to involve partial unfolding of N- or
8001         C-terminal helices attached to the PAS domain. Here we use atomic force
8002         microscopy to probe receptor activation in single molecules of
8003         photoactive yellow protein (PYP), a prototype of the PAS domain family.
8004         Mechanical unfolding of Cys-linked PYP multimers in the presence and
8005         absence of illumination reveals that, in contrast to previous studies,
8006         the PAS domain itself is extended by {approx}3 nm (at the 10-pN
8007         detection limit of the measurement) and destabilized by {approx}30% in
8008         the light-activated state of PYP. Comparative measurements and steered
8009         molecular dynamics simulations of two double-Cys PYP mutants that probe
8010         different regions of the PAS domain quantify the anisotropy in
8011         stability and changes in local structure, thereby demonstrating the
8012         partial unfolding of their PAS domain upon activation. These results
8013         establish a generally applicable single-molecule approach for mapping
8014         functional conformational changes to selected regions of a protein. In
8015         addition, the results have profound implications for the molecular
8016         mechanism of PAS domain activation and indicate that stimulus-induced
8017         partial protein unfolding can be used as a signaling mechanism."
8018 }
8019
8020 @article { zhuang06,
8021     author = WZhuang #" and "# DAbramavicius #" and "# SMukamel,
8022     title = "Two-dimensional vibrational optical probes for peptide fast
8023         folding investigation",
8024     year = 2006,
8025     journal = PNAS,
8026     volume = 103,
8027     number = 50,
8028     pages = "18934--18938",
8029     doi = "10.1073/pnas.0606912103",
8030     eprint = "http://www.pnas.org/cgi/reprint/103/50/18934.pdf",
8031     url = "http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/103/50/18934",
8032     abstract = "A simulation study shows that early protein folding events may
8033         be investigated by using a recently developed family of nonlinear
8034         infrared techniques that combine the high temporal and spatial
8035         resolution of multidimensional spectroscopy with the chirality-specific
8036         sensitivity of amide vibrations to structure. We demonstrate how the
8037         structural sensitivity of cross-peaks in two-dimensional correlation
8038         plots of chiral signals of an {alpha} helix and a [beta] hairpin may be
8039         used to clearly resolve structural and dynamical details undetectable
8040         by one-dimensional techniques (e.g. circular dichroism) and identify
8041         structures indistinguishable by NMR."
8042 }
8043
8044 @article { zinober02,
8045     author = RCZinober #" and "# DJBrockwell #" and "# GSBeddard #" and "#
8046         AWBlake #" and "# PDOlmsted #" and "# SERadford #" and "# DASmith,
8047     title = "Mechanically unfolding proteins: the effect of unfolding history
8048         and the supramolecular scaffold",
8049     year = 2002,
8050     month = dec,
8051     journal = PS,
8052     volume = 11,
8053     number = 12,
8054     pages = "2759--2765",
8055     issn = "0961-8368",
8056     doi = "10.1110/ps.0224602",
8057     eprint = "http://www.proteinscience.org/cgi/reprint/11/12/2759.pdf",
8058     url = "http://www.proteinscience.org/cgi/content/abstract/11/12/2759",
8059     keywords = "Computer Simulation; Models, Molecular; Monte Carlo Method;
8060         Protein Folding; Protein Structure, Tertiary; Proteins",
8061     abstract = "The mechanical resistance of a folded domain in a polyprotein
8062         of five mutant I27 domains (C47S, C63S I27)(5)is shown to depend on the
8063         unfolding history of the protein. This observation can be understood on
8064         the basis of competition between two effects, that of the changing
8065         number of domains attempting to unfold, and the progressive increase in
8066         the compliance of the polyprotein as domains unfold. We present Monte
8067         Carlo simulations that show the effect and experimental data that
8068         verify these observations. The results are confirmed using an
8069         analytical model based on transition state theory. The model and
8070         simulations also predict that the mechanical resistance of a domain
8071         depends on the stiffness of the surrounding scaffold that holds the
8072         domain in vivo, and on the length of the unfolded domain. Together,
8073         these additional factors that influence the mechanical resistance of
8074         proteins have important consequences for our understanding of natural
8075         proteins that have evolved to withstand force.",
8076     note = "Introduces unfolding-order \emph{scaffold effect} on average
8077         unfolding force.",
8078     project = "sawtooth simulation"
8079 }
8080
8081 @article { zwanzig92,
8082     author = RZwanzig #" and "# ASzabo #" and "# BBagchi,
8083     title = "Levinthal's paradox.",
8084     year = 1992,
8085     month = jan,
8086     day = 01,
8087     journal = PNAS,
8088     volume = 89,
8089     number = 1,
8090     pages = "20--22",
8091     issn = "0027-8424",
8092     eprint =
8093         "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/pdf/pnas01075-0036.p
8094         df",
8095     url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC48166/",
8096     keywords = "Mathematics;Models, Theoretical;Protein Conformation;Proteins",
8097     abstract = "Levinthal's paradox is that finding the native folded state of
8098         a protein by a random search among all possible configurations can take
8099         an enormously long time. Yet proteins can fold in seconds or less.
8100         Mathematical analysis of a simple model shows that a small and
8101         physically reasonable energy bias against locally unfavorable
8102         configurations, of the order of a few kT, can reduce Levinthal's time
8103         to a biologically significant size."
8104 }
8105
8106 @article { hong10,
8107   author =       XHong #" and "# XChu #" and "# PZou #" and "# YLiu
8108                  #" and "# GYang,
8109   title =        "Magnetic-field-assisted rapid ultrasensitive
8110                  immunoassays using Fe3{O4}/Zn{O}/Au nanorices as Raman
8111                  probes.",
8112   journal =      BIOSENSE,
8113   year =         2010,
8114   month =        oct,
8115   day =          15,
8116   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8117                  Materials Research, Key Laboratory for UV
8118                  Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of
8119                  Education, Northeast Normal University, Changchun
8120                  130024, PR China.",
8121   volume =       26,
8122   number =       2,
8123   pages =        "918--922",
8124   keywords =     "Biosensing Techniques",
8125   keywords =     "Electromagnetic Fields",
8126   keywords =     "Equipment Design",
8127   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8128   keywords =     "Immunoassay",
8129   keywords =     "Magnetite Nanoparticles",
8130   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8131   keywords =     "Zinc Oxide",
8132   abstract =     "Rapid and ultrasensitive immunoassays were developed
8133                  by using biofunctional Fe3O4/ZnO/Au nanorices as Raman
8134                  probes. Taking advantage of the superparamagnetic
8135                  property of the nanorices, the labeled proteins can
8136                  rapidly be separated and purified with a commercial
8137                  permanent magnet. The unsusceptible multiphonon
8138                  resonant Raman scattering of the nanorices provided a
8139                  characteristic spectroscopic fingerprint function,
8140                  which allowed an accurate detection of the analyte.
8141                  High specificity and selectivity of the assay were
8142                  demonstrated. It was found that the diffusion barriers
8143                  and the boundary layer effects had a great influence on
8144                  the detection limit. Manipulation of the nanorice
8145                  probes using an external magnetic field can enhance the
8146                  assay sensitivity by several orders of magnitude, and
8147                  reduce the detection time from 1 h to 3 min. This
8148                  magnetic-field-assisted rapid and ultrasensitive
8149                  immunoassay based on the resonant Raman scatting of
8150                  semiconductor shows significant value for potential
8151                  applications in biomedicine, food safety, and
8152                  environmental defence.",
8153   ISSN =         "1873-4235",
8154   doi =          "10.1016/j.bios.2010.06.066",
8155   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20667438",
8156   language =     "eng",
8157 }
8158
8159 @article { zhao10,
8160   author =       LZhao #" and "# ABulhassan #" and "# GYang #" and "#
8161                  HFJi #" and "# JXi,
8162   title =        "Real-time detection of the morphological change in
8163                  cellulose by a nanomechanical sensor.",
8164   journal =      BIOTECH,
8165   year =         2010,
8166   month =        sep,
8167   day =          01,
8168   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8169                  Philadelphia, Pennsylvania, USA.",
8170   volume =       107,
8171   number =       1,
8172   pages =        "190--194",
8173   keywords =     "Cellulose",
8174   keywords =     "Computer Systems",
8175   keywords =     "Equipment Design",
8176   keywords =     "Equipment Failure Analysis",
8177   keywords =     "Micro-Electrical-Mechanical Systems",
8178   keywords =     "Molecular Conformation",
8179   keywords =     "Nanotechnology",
8180   keywords =     "Transducers",
8181   abstract =     "Up to now, experimental limitations have prevented
8182                  researchers from achieving the molecular-level
8183                  understanding for the initial steps of the enzymatic
8184                  hydrolysis of cellulose, where cellulase breaks down
8185                  the crystal structure on the surface region of
8186                  cellulose and exposes cellulose chains for the
8187                  subsequent hydrolysis by cellulase. Because one of
8188                  these non-hydrolytic enzymatic steps could be the
8189                  rate-limiting step for the entire enzymatic hydrolysis
8190                  of crystalline cellulose by cellulase, being able to
8191                  analyze and understand these steps is instrumental in
8192                  uncovering novel leads for improving the efficiency of
8193                  cellulase. In this communication, we report an
8194                  innovative application of the microcantilever technique
8195                  for a real-time assessment of the morphological change
8196                  of cellulose induced by a treatment of sodium chloride.
8197                  This sensitive nanomechanical approach to define
8198                  changes in surface structure of cellulose has the
8199                  potential to permit a real-time assessment of the
8200                  effect of the non-hydrolytic activities of cellulase on
8201                  cellulose and thereby to provide a comprehensive
8202                  understanding of the initial steps of the enzymatic
8203                  hydrolysis of cellulose.",
8204   ISSN =         "1097-0290",
8205   doi =          "10.1002/bit.22754",
8206   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20653025",
8207   language =     "eng",
8208 }
8209
8210 @article { liu10,
8211   author =       RLiu #" and "# MRoman #" and "# GYang,
8212   title =        "Correction of the viscous drag induced errors in
8213                  macromolecular manipulation experiments using atomic
8214                  force microscope.",
8215   journal =      RSI,
8216   year =         2010,
8217   month =        jun,
8218   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8219                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8220   volume =       81,
8221   number =       6,
8222   pages =        "063703",
8223   keywords =     "Algorithms",
8224   keywords =     "Artifacts",
8225   keywords =     "Macromolecular Substances",
8226   keywords =     "Mechanical Processes",
8227   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8228   keywords =     "Models, Theoretical",
8229   keywords =     "Motion",
8230   keywords =     "Protein Folding",
8231   keywords =     "Signal Processing, Computer-Assisted",
8232   keywords =     "Viscosity",
8233   abstract =     "We describe a method to correct the errors induced by
8234                  viscous drag on the cantilever in macromolecular
8235                  manipulation experiments using the atomic force
8236                  microscope. The cantilever experiences a viscous drag
8237                  force in these experiments because of its motion
8238                  relative to the surrounding liquid. This viscous force
8239                  superimposes onto the force generated by the
8240                  macromolecule under study, causing ambiguity in the
8241                  experimental data. To remove this artifact, we analyzed
8242                  the motions of the cantilever and the liquid in
8243                  macromolecular manipulation experiments, and developed
8244                  a novel model to treat the viscous drag on the
8245                  cantilever as the superposition of the viscous force on
8246                  a static cantilever in a moving liquid and that on a
8247                  bending cantilever in a static liquid. The viscous
8248                  force was measured under both conditions and the
8249                  results were used to correct the viscous drag induced
8250                  errors from the experimental data. The method will be
8251                  useful for many other cantilever based techniques,
8252                  especially when high viscosity and high cantilever
8253                  speed are involved.",
8254   ISSN =         "1089-7623",
8255   doi =          "10.1063/1.3436646",
8256   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20590242",
8257   language =     "eng",
8258 }
8259
8260 @phdthesis { roman12,
8261   author = MRoman,
8262   title = "Macromolecular crowding effects in the mechanical unfolding
8263     forces of proteins",
8264   school = Drexel,
8265   year = 2012,
8266   month = may,
8267   url = "http://hdl.handle.net/1860/3854",
8268   eprint = "http://idea.library.drexel.edu/bitstream/1860/3854/1/Roman_Marisa.pdf",
8269   keywords = "Physics",
8270   keywords = "Biophysics",
8271   keywords = "Protein folding",
8272   abstract = "Macromolecules can occupy a large fraction of the volume
8273     of a cell and this crowded environment influences the behavior and
8274     properties of the proteins, such as mechanical unfolding forces,
8275     thermal stability and rates of folding and diffusion. Although
8276     much is already known about molecular crowding, it is not well
8277     understood how it affects a protein’s resistance to mechanical
8278     stress in a crowded environment and how the size of the crowders
8279     affect those changes. An atomic force microscope-based single
8280     molecule method was used to measure the effects of the crowding on
8281     the mechanical stability of a model protein, in this case I-27. As
8282     proteins tend to aggregate, single molecule methods provided a way
8283     to prevent aggregation because of the very low concentration of
8284     proteins in the solution under study. Dextran was used as the
8285     crowding agent with three different molecular weights 6kDa, 10 kDa
8286     and 40 kDa, with concentrations varying from zero to 300 grams per
8287     liter in a pH neutral buffer solution at room temperature. Results
8288     showed that the forces required to unfold biomolecules were
8289     increased when a high concentration of crowder molecules were
8290     added to the buffer solution and that the maximum force required
8291     to unfold a domain was when the crowder size was 10 kDa, which is
8292     comparable to the protein size. Unfolding rates obtained from
8293     Monte Carlo simulations showed that they were also affected in the
8294     presence of crowders. As a consequence, the energy barrier was
8295     also affected. These effects were most notable when the size of
8296     the crowder was 10 kDa, comparable to the size of the protein. On
8297     the other hand, distances to the transition state did not seem to
8298     change when crowders were added to the solution. The effect of
8299     Dextran on the energy barrier was modeled by using established
8300     theories such as Ogston’s and scaled particle theory, neither of
8301     which was completely convincing at describing the results. It can
8302     be hypothesized that the composition of Dextran plays a role in
8303     the deviation of the predicted behavior with respect to the
8304     experimental data.",
8305   language = "eng",
8306 }
8307
8308 @article { measey09,
8309   author =       TMeasey #" and "# KBSmith #" and "# SDecatur #" and "#
8310                  LZhao #" and "# GYang #" and "# RSchweitzerStenner,
8311   title =        "Self-aggregation of a polyalanine octamer promoted by
8312                  its {C}-terminal tyrosine and probed by a strongly
8313                  enhanced vibrational circular dichroism signal.",
8314   journal =      JACS,
8315   year =         2009,
8316   month =        dec,
8317   day =          30,
8318   address =      "Department of Chemistry, Drexel University, 3141
8319                  Chestnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104,
8320                  USA.",
8321   volume =       131,
8322   number =       51,
8323   pages =        "18218--18219",
8324   keywords =     "Amyloid",
8325   keywords =     "Circular Dichroism",
8326   keywords =     "Dimerization",
8327   keywords =     "Oligopeptides",
8328   keywords =     "Peptides",
8329   keywords =     "Protein Conformation",
8330   keywords =     "Tyrosine",
8331   abstract =     "The eight-residue alanine oligopeptide
8332                  Ac-A(4)KA(2)Y-NH(2) (AKY8) was found to form
8333                  amyloid-like fibrils upon incubation at room
8334                  temperature in acidified aqueous solution at peptide
8335                  concentrations >10 mM. The fibril solution exhibits an
8336                  enhanced vibrational circular dichroism (VCD) couplet
8337                  in the amide I' band region that is nearly 2 orders of
8338                  magnitude larger than typical polypeptide/protein
8339                  signals in this region. The UV-CD spectrum of the
8340                  fibril solution shows CD in the region associated with
8341                  the tyrosine side chain absorption. A similar peptide,
8342                  Ac-A(4)KA(2)-NH(2) (AK7), which lacks a terminal
8343                  tyrosine residue, does not aggregate. These results
8344                  suggest a pivotal role for the C-terminal tyrosine
8345                  residue in stabilizing the aggregation state of this
8346                  peptide. It is speculated that interactions between the
8347                  lysine and tyrosine side chains of consecutive strands
8348                  in an antiparallel arrangement (e.g., cation-pi
8349                  interactions) are responsible for the stabilization of
8350                  the resulting fibrils. These results offer
8351                  considerations and insight regarding the de novo design
8352                  of self-assembling oligopeptides for biomedical and
8353                  biotechnological applications and highlight the
8354                  usefulness of VCD as a tool for probing amyloid fibril
8355                  formation.",
8356   ISSN =         "1520-5126",
8357   doi =          "10.1021/ja908324m",
8358   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19958029",
8359   language =     "eng",
8360 }
8361
8362 @article { shan09,
8363   author =       GShan #" and "# SWang #" and "# XFei #" and "# YLiu
8364                  #" and "# GYang,
8365   title =        "Heterostructured Zn{O}/Au nanoparticles-based resonant
8366                  Raman scattering for protein detection.",
8367   journal =      JPC:B,
8368   year =         2009,
8369   month =        feb,
8370   day =          05,
8371   address =      "Center for Advanced Optoelectronic Functional
8372                  Materials Research, Northeast Normal University,
8373                  Changchun 130024, P. R. China.",
8374   volume =       113,
8375   number =       5,
8376   pages =        "1468--1472",
8377   keywords =     "Animals",
8378   keywords =     "Gold",
8379   keywords =     "Humans",
8380   keywords =     "Immunoglobulin G",
8381   keywords =     "Metal Nanoparticles",
8382   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8383   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8384   keywords =     "Zinc Oxide",
8385   abstract =     "A new method of protein detection was explored on the
8386                  resonant Raman scattering signal of ZnO nanoparticles.
8387                  A probe for the target protein was constructed by
8388                  binding the ZnO/Au nanoparticles to secondary protein
8389                  by eletrostatic interaction. The detection of proteins
8390                  was achieved by an antibody-based sandwich assay. A
8391                  first antibody, which could be specifically recognized
8392                  by target protein, was attached to a solid silicon
8393                  surface. The ZnO/Au protein probe could specifically
8394                  recognize and bind to the complex of the target protein
8395                  and first antibody. This method on the resonant Raman
8396                  scattering signal of ZnO nanoparticles showed good
8397                  selectivity and sensitivity for the target protein.",
8398   ISSN =         "1520-6106",
8399   doi =          "10.1021/jp8046032",
8400   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138135",
8401   language =     "eng",
8402 }
8403
8404 @article { yuan08,
8405   author =       JMYuan #" and "# CLChyan #" and "# HXZhou #" and "#
8406                  TYChung #" and "# HPeng #" and "# GPing #" and "#
8407                  GYang,
8408   title =        "The effects of macromolecular crowding on the
8409                  mechanical stability of protein molecules.",
8410   journal =      PS,
8411   year =         2008,
8412   month =        dec,
8413   day =          09,
8414   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8415                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8416   volume =       17,
8417   number =       12,
8418   pages =        "2156--2166",
8419   keywords =     "Circular Dichroism",
8420   keywords =     "Dextrans",
8421   keywords =     "Kinetics",
8422   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8423   keywords =     "Microscopy, Scanning Probe",
8424   keywords =     "Protein Folding",
8425   keywords =     "Protein Stability",
8426   keywords =     "Protein Structure, Secondary",
8427   keywords =     "Thermodynamics",
8428   keywords =     "Ubiquitin",
8429   abstract =     "Macromolecular crowding, a common phenomenon in the
8430                  cellular environments, can significantly affect the
8431                  thermodynamic and kinetic properties of proteins. A
8432                  single-molecule method based on atomic force microscopy
8433                  (AFM) was used to investigate the effects of
8434                  macromolecular crowding on the forces required to
8435                  unfold individual protein molecules. It was found that
8436                  the mechanical stability of ubiquitin molecules was
8437                  enhanced by macromolecular crowding from added dextran
8438                  molecules. The average unfolding force increased from
8439                  210 pN in the absence of dextran to 234 pN in the
8440                  presence of 300 g/L dextran at a pulling speed of 0.25
8441                  microm/sec. A theoretical model, accounting for the
8442                  effects of macromolecular crowding on the native and
8443                  transition states of the protein molecule by applying
8444                  the scaled-particle theory, was used to quantitatively
8445                  explain the crowding-induced increase in the unfolding
8446                  force. The experimental results and interpretation
8447                  presented could have wide implications for the many
8448                  proteins that experience mechanical stresses and
8449                  perform mechanical functions in the crowded environment
8450                  of the cell.",
8451   ISSN =         "1469-896X",
8452   doi =          "10.1110/ps.037325.108",
8453   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18780817",
8454   language =     "eng",
8455 }
8456
8457 @article { liu08,
8458   author =       YLiu #" and "# MZhong #" and "# GShan #" and "# YLi
8459                  #" and "# BHuang #" and "# GYang,
8460   title =        "Biocompatible Zn{O}/Au nanocomposites for
8461                  ultrasensitive {DNA} detection using resonance Raman
8462                  scattering.",
8463   journal =      JPC:B,
8464   year =         2008,
8465   month =        may,
8466   day =          22,
8467   address =      "Centre for Advanced Optoelectronic Functional
8468                  Materials Research, Institute of Genetics and Cytology,
8469                  Northeast Normal University, Changchun, People's
8470                  Republic of China. ycliu@nenu.edu.cn",
8471   volume =       112,
8472   number =       20,
8473   pages =        "6484--6489",
8474   keywords =     "Base Sequence",
8475   keywords =     "DNA",
8476   keywords =     "Gold",
8477   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8478   keywords =     "Nanocomposites",
8479   keywords =     "Sensitivity and Specificity",
8480   keywords =     "Spectrum Analysis, Raman",
8481   keywords =     "Zinc Oxide",
8482   abstract =     "A novel method for identifying DNA microarrays based
8483                  on ZnO/Au nanocomposites functionalized with
8484                  thiol-oligonucleotide as probes is descried here. DNA
8485                  labeled with ZnO/Au nanocomposites has a strong Raman
8486                  signal even without silver acting as a surface-enhanced
8487                  Raman scattering promoter. X-ray photoelectron spectra
8488                  confirmed the formation of a three-component sandwich
8489                  assay, i.e., constituted DNA and ZnO/Au nanocomposites.
8490                  The resonance multiple-phonon Raman signal of the
8491                  ZnO/Au nanocomposites as a spectroscopic fingerprint is
8492                  used to detect a target sequence of oligonucleotide.
8493                  This method exhibits extraordinary sensitivity and the
8494                  detection limit is at least 1 fM.",
8495   ISSN =         "1520-6106",
8496   doi =          "10.1021/jp710399d",
8497   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18444675",
8498   language =     "eng",
8499 }
8500
8501 @article { guo08,
8502   author =       YGuo #" and "# AMylonakis #" and "# ZZhang #" and "#
8503                  GYang #" and "# PLelkes #" and "# SChe #" and "#
8504                  QLu #" and "# YWei,
8505   title =        "Templated synthesis of electroactive periodic
8506                  mesoporous organosilica bridged with oligoaniline.",
8507   journal =      CHEM,
8508   year =         2008,
8509   address =      "Department of Chemistry, Drexel University,
8510                  Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8511   volume =       14,
8512   number =       9,
8513   pages =        "2909--2917",
8514   keywords =     "Aniline Compounds",
8515   keywords =     "Cetrimonium Compounds",
8516   keywords =     "Electrochemistry",
8517   keywords =     "Hydrolysis",
8518   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8519   keywords =     "Molecular Structure",
8520   keywords =     "Organosilicon Compounds",
8521   keywords =     "Particle Size",
8522   keywords =     "Porosity",
8523   keywords =     "Spectroscopy, Fourier Transform Infrared",
8524   keywords =     "Surface Properties",
8525   keywords =     "Thermogravimetry",
8526   keywords =     "X-Ray Diffraction",
8527   abstract =     "The synthesis and characterization of novel
8528                  electroactive periodic mesoporous organosilica (PMO)
8529                  are reported. The silsesquioxane precursor,
8530                  N,N'-bis(4'-(3-triethoxysilylpropylureido)phenyl)-1,4-quinonene-diimine
8531                  (TSUPQD), was prepared from the emeraldine base of
8532                  amino-capped aniline trimer (EBAT) using a one-step
8533                  coupling reaction and was used as an organic silicon
8534                  source in the co-condensation with tetraethyl
8535                  orthosilicate (TEOS) in proper ratios. By means of a
8536                  hydrothermal sol-gel approach with the cationic
8537                  surfactant cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as
8538                  the structure-directing template and acetone as the
8539                  co-solvent for the dissolution of TSUPQD, a series of
8540                  novel MCM-41 type siliceous materials (TSU-PMOs) were
8541                  successfully prepared under mild alkaline conditions.
8542                  The resultant mesoporous organosilica were
8543                  characterized by Fourier transform infrared (FT-IR)
8544                  spectroscopy, thermogravimetry, X-ray diffraction,
8545                  nitrogen sorption, and transmission electron microscopy
8546                  (TEM) and showed that this series of TSU-PMOs exhibited
8547                  hexagonally patterned mesostructures with pore
8548                  diameters of 2.1-2.8 nm. Although the structural
8549                  regularity and pore parameters gradually deteriorated
8550                  with increasing loading of organic bridges, the
8551                  electrochemical behavior of TSU-PMOs monitored by
8552                  cyclic voltammetry demonstrated greater
8553                  electroactivities for samples with higher concentration
8554                  of the incorporated TSU units.",
8555   ISSN =         "0947-6539",
8556   doi =          "10.1002/chem.200701605",
8557   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18224650",
8558   language =     "eng",
8559 }
8560
8561 @article { li07,
8562   author =       LiLi #" and "# BLi #" and "# GYang #" and "# CYLi,
8563   title =        "Polymer decoration on carbon nanotubes via physical
8564                  vapor deposition.",
8565   journal =      LANG,
8566   year =         2007,
8567   month =        jul,
8568   day =          31,
8569   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8570                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8571                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8572   volume =       23,
8573   number =       16,
8574   pages =        "8522--8525",
8575   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8576   keywords =     "Microscopy, Electron, Transmission",
8577   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8578   keywords =     "Polymers",
8579   keywords =     "Surface Properties",
8580   keywords =     "Volatilization",
8581   abstract =     "The polymer decoration technique has been widely used
8582                  to study the chain folding behavior of polymer single
8583                  crystals. In this article, we demonstrate that this
8584                  method can be successfully adopted to pattern a variety
8585                  of polymers on carbon nanotubes (CNTs). The resulting
8586                  structure is a two-dimensional nanohybrid shish kebab
8587                  (2D NHSK), wherein the CNT forms the shish and the
8588                  polymer crystals form the kebabs. 2D NHSKs consisting
8589                  of CNTs and polymers such as polyethylene, nylon 66,
8590                  polyvinylidene fluoride and poly(L-lysine) have been
8591                  achieved. Transmission electron microscopy and atomic
8592                  force microscopy were used to study the nanoscale
8593                  morphology of these hybrid materials. Relatively
8594                  periodic decoration of polymers on both single-walled
8595                  and multi-walled CNTs was observed. It is envisaged
8596                  that this unique method offers a facile means to
8597                  achieve patterned CNTs for nanodevice applications.",
8598   ISSN =         "0743-7463",
8599   doi =          "10.1021/la700480z",
8600   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602575",
8601   language =     "eng",
8602 }
8603
8604 @article { su06,
8605   author =       MSu #" and "# YYang #" and "# GYang,
8606   title =        "Quantitative measurement of hydroxyl radical induced
8607                  {DNA} double-strand breaks and the effect of
8608                  {N}-acetyl-{L}-cysteine.",
8609   journal =      FEBS,
8610   year =         2006,
8611   month =        jul,
8612   day =          24,
8613   address =      "Department of Physics, Drexel University,
8614                  Philadelphia, PA 19104, USA.",
8615   volume =       580,
8616   number =       17,
8617   pages =        "4136--4142",
8618   keywords =     "Acetylcysteine",
8619   keywords =     "Animals",
8620   keywords =     "DNA Damage",
8621   keywords =     "Humans",
8622   keywords =     "Hydroxyl Radical",
8623   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8624   keywords =     "Nucleic Acid Conformation",
8625   keywords =     "Plasmids",
8626   abstract =     "Reactive oxygen species, such as hydroxyl or
8627                  superoxide radicals, can be generated by exogenous
8628                  agents as well as from normal cellular metabolism.
8629                  Those radicals are known to induce various lesions in
8630                  DNA, including strand breaks and base modifications.
8631                  These lesions have been implicated in a variety of
8632                  diseases such as cancer, arteriosclerosis, arthritis,
8633                  neurodegenerative disorders and others. To assess these
8634                  oxidative DNA damages and to evaluate the effects of
8635                  the antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC), atomic force
8636                  microscopy (AFM) was used to image DNA molecules
8637                  exposed to hydroxyl radicals generated via Fenton
8638                  chemistry. AFM images showed that the circular DNA
8639                  molecules became linear after incubation with hydroxyl
8640                  radicals, indicating the development of double-strand
8641                  breaks. The occurrence of the double-strand breaks was
8642                  found to depend on the concentration of the hydroxyl
8643                  radicals and the duration of the reaction. Under the
8644                  conditions of the experiments, NAC was found to
8645                  exacerbate the free radical-induced DNA damage.",
8646   ISSN =         "0014-5793",
8647   doi =          "10.1016/j.febslet.2006.06.060",
8648   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16828758",
8649   language =     "eng",
8650 }
8651
8652 @article { lli06,
8653   author =       LiLi #" and "# YYang #" and "# GYang #" and "# XuChen
8654                  #" and "# BHsiao #" and "# BChu #" and "#
8655                  JSpanier #" and "# CYLi,
8656   title =        "Patterning polyethylene oligomers on carbon nanotubes
8657                  using physical vapor deposition.",
8658   journal =      NANO,
8659   year =         2006,
8660   month =        may,
8661   address =      "A. J. Drexel Nanotechnology Institute and Department
8662                  of Materials Science and Engineering, Drexel
8663                  University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, USA.",
8664   volume =       6,
8665   number =       5,
8666   pages =        "1007--1012",
8667   keywords =     "Microscopy, Atomic Force",
8668   keywords =     "Nanotechnology",
8669   keywords =     "Nanotubes, Carbon",
8670   keywords =     "Polyethylenes",
8671   keywords =     "Volatilization",
8672   abstract =     "Periodic patterning on one-dimensional (1D) carbon
8673                  nanotubes (CNTs) is of great interest from both
8674                  scientific and technological points of view. In this
8675                  letter, we report using a facile physical vapor
8676                  deposition method to achieve periodic polyethylene (PE)
8677                  oligomer patterning on individual CNTs. Upon heating
8678                  under vacuum, PE degraded into oligomers and
8679                  crystallized into rod-shaped single crystals. These PE
8680                  rods periodically decorate on CNTs with their long axes
8681                  perpendicular to the CNT axes. The formation mechanism
8682                  was attributed to ``soft epitaxy'' growth of PE
8683                  oligomer crystals on CNTs. Both SWNTs and MWNTs were
8684                  decorated successfully with PE rods. The intermediate
8685                  state of this hybrid structure, MWNTs absorbed with a
8686                  thin layer of PE, was captured successfully by
8687                  depositing PE vapor on MWNTs detached from the solid
8688                  substrate, and was observed using high-resolution
8689                  transmission electron microscopy. Furthermore, this
8690                  hybrid structure formation depends critically on CNT
8691                  surface chemistry: alkane-modification of the MWNT
8692                  surface prohibited the PE single-crystal growth on the
8693                  CNTs. We anticipate that this work could open a gateway
8694                  for creating complex CNT-based nanoarchitectures for
8695                  nanodevice applications.",
8696   ISSN =         "1530-6984",
8697   doi =          "10.1021/nl060276q",
8698   URL =          "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16683841",
8699   language =     "eng",
8700 }
8701
8702 @article{ kuhn05,
8703   author = MKuhn #" and "# HJanovjak #" and "# MHubain #" and "# DJMuller,
8704   title = {Automated alignment and pattern recognition of
8705     single-molecule force spectroscopy data.},
8706   year = 2005,
8707   month = may,
8708   address = {Division of Computer Science, California Institute of
8709              Technology, Pasadena, California 91125, USA.},
8710   journal = JMicro,
8711   volume = 218,
8712   number = 2,
8713   pages = {125--132},
8714   ISSN = {0022-2720},
8715   doi = {10.1111/j.1365-2818.2005.01478.x},
8716   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15857374},
8717   language = {eng},
8718   keywords = {Algorithms},
8719   keywords = {Bacteriorhodopsins},
8720   keywords = {Data Interpretation, Statistical},
8721   keywords = {Escherichia coli Proteins},
8722   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8723   keywords = {Protein Folding},
8724   keywords = {Sodium-Hydrogen Antiporter},
8725   keywords = {Software},
8726   abstract = {Recently, direct measurements of forces stabilizing
8727     single proteins or individual receptor-ligand bonds became
8728     possible with ultra-sensitive force probe methods like the atomic
8729     force microscope (AFM). In force spectroscopy experiments using
8730     AFM, a single molecule or receptor-ligand pair is tethered between
8731     the tip of a micromachined cantilever and a supporting
8732     surface. While the molecule is stretched, forces are measured by
8733     the deflection of the cantilever and plotted against extension,
8734     yielding a force spectrum characteristic for each biomolecular
8735     system. In order to obtain statistically relevant results, several
8736     hundred to thousand single-molecule experiments have to be
8737     performed, each resulting in a unique force spectrum. We developed
8738     software and algorithms to analyse large numbers of force
8739     spectra. Our algorithms include the fitting polymer extension
8740     models to force peaks as well as the automatic alignment of
8741     spectra.  The aligned spectra allowed recognition of patterns of
8742     peaks across different spectra. We demonstrate the capabilities of
8743     our software by analysing force spectra that were recorded by
8744     unfolding single transmembrane proteins such as bacteriorhodopsin
8745     and NhaA. Different unfolding pathways were detected by
8746     classifying peak patterns. Deviant spectra, e.g. those with no
8747     attachment or erratic peaks, can be easily identified.  The
8748     software is based on the programming language C++, the GNU
8749     Scientific Library (GSL), the software WaveMetrics IGOR Pro and
8750     available open-source at http://bioinformatics.org/fskit/.},
8751   note = {Development stalled in 2005 after Michael graduated.},
8752 }
8753
8754 @article{ janovjak05,
8755   author = HJanovjak #" and "# JStruckmeier #" and "# DJMuller,
8756   title = {Hydrodynamic effects in fast {AFM} single-molecule
8757     force measurements.},
8758   year = 2005,
8759   month = feb,
8760   day = 15,
8761   address = {BioTechnological Center, University of Technology
8762              Dresden, 01307 Dresden, Germany.},
8763   journal = EBJ,
8764   volume = 34,
8765   number = 1,
8766   pages = {91--96},
8767   issn = {0175-7571},
8768   doi = {10.1007/s00249-004-0430-3},
8769   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257425},
8770   language = {eng},
8771   keywords = {Algorithms},
8772   keywords = {Computer Simulation},
8773   keywords = {Elasticity},
8774   keywords = {Microfluidics},
8775   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8776   keywords = {Models, Chemical},
8777   keywords = {Models, Molecular},
8778   keywords = {Physical Stimulation},
8779   keywords = {Protein Binding},
8780   keywords = {Proteins},
8781   keywords = {Stress, Mechanical},
8782   keywords = {Viscosity},
8783   abstract = {Atomic force microscopy (AFM) allows the critical forces
8784     that unfold single proteins and rupture individual receptor-ligand
8785     bonds to be measured. To derive the shape of the energy landscape,
8786     the dynamic strength of the system is probed at different force
8787     loading rates. This is usually achieved by varying the pulling
8788     speed between a few nm/s and a few $\mu$m/s, although for a more
8789     complete investigation of the kinetic properties higher speeds are
8790     desirable. Above 10 $\mu$m/s, the hydrodynamic drag force acting
8791     on the AFM cantilever reaches the same order of magnitude as the
8792     molecular forces. This has limited the maximum pulling speed in
8793     AFM single-molecule force spectroscopy experiments. Here, we
8794     present an approach for considering these hydrodynamic effects,
8795     thereby allowing a correct evaluation of AFM force measurements
8796     recorded over an extended range of pulling speeds (and thus
8797     loading rates). To support and illustrate our theoretical
8798     considerations, we experimentally evaluated the mechanical
8799     unfolding of a multi-domain protein recorded at $30\U{$mu$m/s}$
8800     pulling speed.},
8801 }
8802
8803 @article{ sandal09,
8804   author = MSandal #" and "# FBenedetti #" and "# MBrucale #" and "#
8805     AGomezCasado #" and "# BSamori,
8806   title = "Hooke: An open software platform for force spectroscopy.",
8807   journal = BIOINFO,
8808   year = 2009,
8809   month = jun,
8810   day = 01,
8811   address = "Department of Biochemistry, University of Bologna,
8812              Bologna, Italy. massimo.sandal@unibo.it",
8813   volume = 25,
8814   number = 11,
8815   pages = "1428--1430",
8816   keywords = "Algorithms",
8817   keywords = "Computational Biology",
8818   keywords = "Internet",
8819   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
8820   keywords = "Proteome",
8821   keywords = "Proteomics",
8822   keywords = "Software",
8823   abstract = "SUMMARY: Hooke is an open source, extensible software
8824     intended for analysis of atomic force microscope (AFM)-based
8825     single molecule force spectroscopy (SMFS) data. We propose it as a
8826     platform on which published and new algorithms for SMFS analysis
8827     can be integrated in a standard, open fashion, as a general
8828     solution to the current lack of a standard software for SMFS data
8829     analysis. Specific features and support for file formats are coded
8830     as independent plugins. Any user can code new plugins, extending
8831     the software capabilities.  Basic automated dataset filtering and
8832     semi-automatic analysis facilities are included. AVAILABILITY:
8833     Software and documentation are available at
8834     (http://code.google.com/p/hooke). Hooke is a free software under
8835     the GNU Lesser General Public License.",
8836   ISSN = "1367-4811",
8837   doi = "10.1093/bioinformatics/btp180",
8838   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19336443",
8839   language = "eng",
8840 }
8841
8842 @article{ materassi09,
8843   author = DMaterassi #" and "# PBaschieri #" and "# BTiribilli #" and "#
8844     GZuccheri #" and "# BSamori,
8845   title = {An open source/real-time atomic force microscope
8846     architecture to perform customizable force spectroscopy
8847     experiments},
8848   year = 2009,
8849   month = aug,
8850   address = {Department of Electrical and Computer Engineering,
8851              University of Minnesota, 200 Union St. SE, Minneapolis,
8852              Minnesota 55455, USA. mater013@umn.edu},
8853   journal = RSI,
8854   volume = 80,
8855   number = 8,
8856   pages = 084301,
8857   issn = "1089-7623",
8858   doi = "10.1063/1.3194046",
8859   url = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19725671",
8860   language = "eng",
8861   keywords = {Algorithms},
8862   keywords = {Animals},
8863   keywords = {Calibration},
8864   keywords = {Gold},
8865   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8866   keywords = {Muscle Proteins},
8867   keywords = {Myocardium},
8868   keywords = {Optics and Photonics},
8869   keywords = {Ownership},
8870   keywords = {Protein Kinases},
8871   keywords = {Software},
8872   keywords = {Spectrum Analysis},
8873   keywords = {Time Factors},
8874   abstract = {We describe the realization of an atomic force
8875     microscope architecture designed to perform customizable
8876     experiments in a flexible and automatic way. Novel technological
8877     contributions are given by the software implementation platform
8878     (RTAI-LINUX), which is free and open source, and from a functional
8879     point of view, by the implementation of hard real-time control
8880     algorithms. Some other technical solutions such as a new way to
8881     estimate the optical lever constant are described as well. The
8882     adoption of this architecture provides many degrees of freedom in
8883     the device behavior and, furthermore, allows one to obtain a
8884     flexible experimental instrument at a relatively low cost. In
8885     particular, we show how such a system has been employed to obtain
8886     measures in sophisticated single-molecule force spectroscopy
8887     experiments\citep{fernandez04}. Experimental results on proteins
8888     already studied using the same methodologies are provided in order
8889     to show the reliability of the measure system.},
8890   note = {Although this paper claims to present an open source
8891     experiment control framework (on Linux!), it doesn't actually link
8892     to any source code.  This is puzzling and frusterating.},
8893 }
8894
8895 @article{ aioanei11,
8896   author = DAioanei #" and "# MBrucale #" and "# BSamori,
8897   title = {Open source platform for the execution and analysis of
8898     mechanical refolding experiments.},
8899   year = 2011,
8900   month = feb,
8901   day = 1,
8902   address = {Department of Biochemistry G.~Moruzzi,
8903              University of Bologna, Via Irnerio 48, 40126 Bologna, Italy.
8904              aioaneid@gmail.com},
8905   journal = BIOINFO,
8906   volume = 27,
8907   number = 3,
8908   pages = {423--425},
8909   issn = {1367-4811},
8910   doi = {10.1093/bioinformatics/btq663},
8911   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123222},
8912   language = {eng},
8913   keywords = {Computational Biology},
8914   keywords = {Kinetics},
8915   keywords = {Protein Denaturation},
8916   keywords = {Protein Refolding},
8917   keywords = {Software},
8918   abstract = {Single-molecule force spectroscopy has facilitated the
8919     experimental investigation of biomolecular force-coupled kinetics,
8920     from which the kinetics at zero force can be extrapolated via
8921     explicit theoretical models. The atomic force microscope (AFM) in
8922     particular is routinely used to study protein unfolding kinetics,
8923     but only rarely protein folding kinetics. The discrepancy arises
8924     because mechanical protein refolding studies are more technically
8925     challenging.},
8926   note = {\href{http://code.google.com/p/refolding/}{Refolding} is a
8927     suite for performing and analyzing double-pulse refolding
8928     experiments.  The experiment-driver is mostly written in Java with
8929     the analysis code in Python. The driver is curious; it uses the
8930     NanoScope scripting interface to drive the experiment through the
8931     NanoScope software by impersonating a mouse-wielding user (like
8932     Selenium does for web browsers). See the
8933     \imint{sh}|RobotNanoDriver.java| code for details. There is also
8934     support for automatic velocity clamp analysis.},
8935 }
8936
8937 @article{ benedetti11,
8938   author = FBenedetti #" and "# CMicheletti #" and "# GBussi #" and "#
8939     SKSekatskii #" and "# GDietler,
8940   title = {Nonkinetic modeling of the mechanical unfolding of
8941     multimodular proteins: theory and experiments.},
8942   year = 2011,
8943   month = sep,
8944   day = 21,
8945   address = {Laboratory of Physics of Living Matter,
8946              Ecole Polytechnique F{\'e}d{\'e}rale de Lausanne,
8947              Lausanne, Switzerland.},
8948   journal = BPJ,
8949   volume = 101,
8950   number = 6,
8951   pages = {1504--1512},
8952   issn = {1542-0086},
8953   doi = {10.1016/j.bpj.2011.07.047},
8954   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21943432},
8955   language = {eng},
8956   keywords = {Kinetics},
8957   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
8958   keywords = {Models, Molecular},
8959   keywords = {Monte Carlo Method},
8960   keywords = {Protein Unfolding},
8961   keywords = {Stochastic Processes},
8962   abstract = {We introduce and discuss a novel approach called
8963     back-calculation for analyzing force spectroscopy experiments on
8964     multimodular proteins. The relationship between the histograms of
8965     the unfolding forces for different peaks, corresponding to a
8966     different number of not-yet-unfolded protein modules, is exploited
8967     in such a manner that the sole distribution of the forces for one
8968     unfolding peak can be used to predict the unfolding forces for
8969     other peaks. The scheme is based on a bootstrap prediction method
8970     and does not rely on any specific kinetic model for multimodular
8971     unfolding. It is tested and validated in both
8972     theoretical/computational contexts (based on stochastic
8973     simulations) and atomic force microscopy experiments on (GB1)(8)
8974     multimodular protein constructs. The prediction accuracy is so
8975     high that the predicted average unfolding forces corresponding to
8976     each peak for the GB1 construct are within only 5 pN of the
8977     averaged directly-measured values. Experimental data are also used
8978     to illustrate how the limitations of standard kinetic models can
8979     be aptly circumvented by the proposed approach.},
8980 }
8981
8982 @phdthesis{ benedetti12,
8983   author = FBenedetti,
8984   title = {Statistical Study of the Unfolding of Multimodular Proteins
8985     and their Energy Landscape by Atomic Force Microscopy},
8986   year = 2012,
8987   address = {Lausanne},
8988   affiliation = {EPFL},
8989   doctoral = {EDPY},
8990   pagecount = {153},
8991   doi = {10.5075/epfl-thesis-5440},
8992   url = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215},
8993   eprint = {http://infoscience.epfl.ch/record/181215/files/EPFL_TH5440.pdf},
8994   keywords = {atomic force microscope (AFM); single molecule force
8995     spectrosopy; velocity clamp AFM; Monte carlo simulations; force
8996     modulation spectroscopy; energy barrier model; non kinetic methods
8997     for force spectroscopy},
8998   abstract = {The aim of the present thesis is to investigate several
8999     aspects of: the proteins mechanics, interprotein interactions and
9000     to study also new techniques, theoretical and technical, to obtain
9001     and analyze the force spectroscopy experiments. The first section
9002     is dedicated to the statistical properties of the unfolding forces
9003     in a chain of homomeric multimodular proteins. The basic idea of
9004     this kind of statistic is to divide the peaks observed in a force
9005     extension curve in separate groups and then analyze these groups
9006     considering their position in the force curves. In fact in a
9007     multimodular homomeric protein the unfolding force is related to
9008     the number of not yet unfolded modules (we call it "N"). Such
9009     effect yields to a linear dependence of the most probable
9010     unfolding force of a peak on ln(N). We demonstrate how such
9011     dependence can be used to extract the kinetic parameters and how,
9012     ignoring it, could lead to significant errors. Following this
9013     topic we continue with non kinetic methods that, using the
9014     resampling from the rupture forces of any peak, could reconstruct
9015     the rupture forces for all the other peaks in a chain. Then a
9016     discussion about the Monte Carlo simulation for protein pulling is
9017     present. In fact a theoretical framework for such methodology has
9018     to be introduced to understand the various simulations done. In
9019     this chapter we also introduce a methodology to study the ligand
9020     receptor interactions when we directly functionalize the AFM tip
9021     and the substrate. In fact, in many of our experiments, we see a
9022     "cloud of points" in the force vs loading rate graph. We have
9023     modeled a system composed by "N" parallel springs, and studying
9024     the distribution of forces obtained in the force vs loading rate
9025     graph we have establish a procedure to restore the kinetic
9026     parameters used. Such procedure has then been used to discuss real
9027     experiments similar to biotin-avidin interaction. In the following
9028     chapter we discuss a first order approximation of the Bell-Evans
9029     model where a more explicit form of the potential is
9030     considered. In particular the dependence of the curvature of the
9031     potential on the applied force at the minimum and at the
9032     metastable state is considered. In the well known Bell-Evans model
9033     the prefactors of the transition rate are fixed at any force,
9034     however this is not what happen in nature, where the prefactors
9035     (that are the second local derivative of the interacting energy
9036     with respect to the reaction coordinate in its minimum and
9037     maximum) depend on the force applied. The results obtained with
9038     the force spectroscopy of the Laminin-binding-protein are
9039     discussed, in particular this protein showed a phase transition
9040     when the pH was changed. The behavior of this protein changes,
9041     from a normal WLC behavior to a plateau behavior. The analysis of
9042     the force spectroscopy curves shows a distribution of length where
9043     the maximum of the first prominent peak correspond to the full
9044     length of the protein. However, length that could be associated
9045     with dimers and trymers are also present in this
9046     distribution. Later a new approach to study the lock and key
9047     mechanism, using "handles" with a specific force extension
9048     pattern, is introduced. In particular handles of (I27)3 and
9049     (I27–SNase)3 were biochemically attached to: strept-actin
9050     molecules, biotin molecules, RNase and Angiogenin. The main idea
9051     is to have a system composed by "handle-(molecule A)-(molecule
9052     B)-handle" where the handles are covalently attached to the
9053     respective molecules and the two molecules "A and B" are attached
9054     by secondary bonds. This approach allows a better recognition of
9055     the protein-protein interaction enabling us to filter out spurious
9056     events. Doing a statistic on the rupture forces and comparing this
9057     with the statistic of the detachments of the system of the bare
9058     handles, we are able to extract the information of the interaction
9059     between the molecule A and B. The two last chapters are of more
9060     preliminary character that the previous part of the thesis. A
9061     section is dedicated to the estimation of effective mass and
9062     viscous drag of the cantilevers studied by autocorrelation and
9063     noise power spectrum. Usually the noise power spectrum method is
9064     the most used, however the autocorrelation should give
9065     approximately the same information. The parameters obtained are
9066     important in high frequency modulation techniques. In fact, they
9067     are needed to interpret the results. The results of these two
9068     methods show a good agreement in the estimation of the mass and
9069     the viscous drag of the various cantilever used. Afterwards a
9070     chapter is dedicated to the discussion of the force spectroscopy
9071     experiments using a low frequency modulation of the cantilever
9072     base. Such experiments allow us to record the phase and the
9073     amplitude shift of the modulation signal used. Using the amplitude
9074     channel we managed to restore the static force signal with a lower
9075     level of noise. Moreover these signals give us direct information
9076     about the dynamic stiffness and the lose of energy in the system,
9077     information that, using the standard technique would be difficult
9078     (or even impossible) to obtain.},
9079 }
9080
9081 @article{ kempe85,
9082   author = TKempe #" and "# SBHKent #" and "# FChow #" and "# SMPeterson
9083     #" and "# WSundquist #" and "# JLItalien #" and "# DHarbrecht
9084     #" and "# DPlunkett #" and "# WDeLorbe,
9085   title = "Multiple-copy genes: Production and modification of
9086     monomeric peptides from large multimeric fusion proteins.",
9087   journal = GENE,
9088   year = 1985,
9089   volume = 39,
9090   number = "2-3",
9091   pages = "239--245",
9092   keywords = "Cloning, Molecular",
9093   keywords = "Cyanogen Bromide",
9094   keywords = "DNA, Recombinant",
9095   keywords = "Escherichia coli",
9096   keywords = "Gene Expression Regulation",
9097   keywords = "Genetic Vectors",
9098   keywords = "Humans",
9099   keywords = "Molecular Weight",
9100   keywords = "Peptide Fragments",
9101   keywords = "Plasmids",
9102   keywords = "Substance P",
9103   keywords = "beta-Galactosidase",
9104   abstract = "A vector system has been designed for obtaining high
9105     yields of polypeptides synthesized in Escherichia coli.  Multiple
9106     copies of a synthetic gene encoding the neuropeptide substance P
9107     (SP) (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2) have been
9108     linked and fused to the lacZ gene. Each copy of the SP gene was
9109     flanked by codons for methionine to create sites for cleavage by
9110     cyanogen bromide (CNBr).  The isolated multimeric SP fusion
9111     protein was converted to monomers of SP analog, each containing a
9112     carboxyl-terminal homoserine lactone (Hse-lactone) residue
9113     (Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Hse-lactone), upon
9114     treatment with CNBr in formic acid. The Hse-lactone moiety was
9115     subjected to chemical modifications to produce an SP Hse
9116     amide. This method permits synthesis of peptide amide analogs and
9117     other peptide derivatives by combining recombinant DNA techniques
9118     and chemical methods.",
9119   ISSN = "0378-1119",
9120   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2419204",
9121   language = "eng",
9122 }
9123
9124 @article{ honda08,
9125   author = MHonda #" and "# YBaba #" and "# NHiaro #" and "# TSekiguchi,
9126   title = "Metal-molecular interface of sulfur-containing amino acid
9127     and thiophene on gold surface",
9128   journal = JP:CON,
9129   volume = 100,
9130   number = 5,
9131   pages = "052071",
9132   url = "http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/100/5/052071",
9133   year = 2008,
9134   abstract = "Chemical-bonding states of metal-molecular interface
9135     have been investigated for L-cysteine and thiophene on gold by
9136     x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and near edge x-ray
9137     adsorption fine structure (NEXAFS). A remarkable difference in
9138     Au-S bonding states was found between L-cysteine and
9139     thiophene. For mono-layered L-cysteine on gold, the binding energy
9140     of S 1s in XPS and the resonance energy at the S K-edge in NEXAFS
9141     are higher by 8–9 eV than those for multi-layered film (molecular
9142     L-cysteine). In contrast, the S K-edge resonance energy for
9143     mono-layered thiophene on gold was 2475.0 eV, which is the same as
9144     that for molecular L-cysteine. In S 1s XPS for mono-layered
9145     thiophene, two peaks were observed. The higher binging-energy and
9146     more intense peak at 2473.4 eV are identified as gold sulfide. The
9147     binding energy of smaller peak, whose intensity is less than 1/3
9148     of the higher binding energy peak, is 2472.2 eV, which is the same
9149     as that for molecular thiophene. These observations indicate that
9150     Au-S interface behavior shows characteristic chemical bond only
9151     for the Au-S interface of L-cysteine monolayer on gold
9152     substrate.",
9153 }
9154
9155 @article{ ulman96,
9156   author = AUlman,
9157   title = "Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers.",
9158   journal = CHEMREV,
9159   year = 1996,
9160   month = jun,
9161   day = 20,
9162   address = "Department of Chemical Engineering, Chemistry and
9163     Materials Science, and the Herman F. Mark Polymer Research
9164     Institute, Polytechnic University, Six MetroTech Center, Brooklyn,
9165     New York 11201.",
9166   volume = 96,
9167   number = 4,
9168   pages = "1533--1554",
9169   ISSN = "1520-6890",
9170   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11848802",
9171   language = "eng",
9172 }
9173
9174 @article{ hager02,
9175   author = GHager #" and "# ABrolo,
9176   title = "Adsorption/desorption behaviour of cysteine and cystine in
9177     neutral and basic media: electrochemical evidence for differing
9178     thiol and disulfide adsorption to a {Au(111)} single crystal
9179     electrode",
9180   journal = JEChem,
9181   volume = "550--551",
9182   number = 0,
9183   pages = "291--301",
9184   year = 2003,
9185   issn = "1572-6657",
9186   doi = "10.1016/S0022-0728(03)00052-4",
9187   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022072803000524",
9188   keywords = "Thiol",
9189   keywords = "Disulfide",
9190   keywords = "Thiol adsorption",
9191   keywords = "Self-assembled monolayers",
9192   keywords = "Au(111) single crystal electrode",
9193   keywords = "Cysteine",
9194   keywords = "Cystine",
9195   abstract = "The adsorption/desorption behaviour of the
9196     thiol/disulfide redox couple, cysteine/cystine, was monitored at a
9197     Au(111) single crystal electrode. The monolayers were formed
9198     electrochemically from 0.1 M KClO4 and 0.1 M NaOH solutions
9199     containing either the thiol or the disulfide. Distinct features in
9200     the adsorption potential were noted. An adsorption peak was
9201     observed in the cyclic voltammograms (CVs) from Au(111) in 0.1 M
9202     KClO4 solutions containing cystine at $-0.57$ V vs. saturated
9203     calomel electrode. Under the same conditions, the CVs from
9204     solutions containing cysteine showed an adsorption peak at $-0.43$
9205     V (0.14 V more positive than the corresponding peak from disulfide
9206     solutions). This showed that the thiol and disulfide species have
9207     different adsorption properties. Similar behaviour was observed in
9208     0.1 M NaOH. Cyclic voltammetric and chronocoulometric data were
9209     employed to determine the surface coverage of the different
9210     monolayers. Cysteine solutions prepared in 0.1 M KClO4 provided
9211     coverages of $3.0\times10^{-10}$ and $2.5\times10^{-10}$
9212     mol~cm$^{-2}$ for the L and the D--L species, respectively as
9213     evaluated from the desorption peaks. Desorption of cystine in the
9214     same medium yielded coverages of $1.2\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$
9215     for both L and D--L solutions (or $2.4\times10^{-10}$
9216     mol~cm$^{-2}$ in cysteine equivalents). Surface coverages obtained
9217     from Au(111) in 0.1 M NaOH corresponded to $3.9\times10^{10}$
9218     mol~cm$^{-2}$ for L-cysteine, and $1.2\times10^{-10}$
9219     mol~cm$^{-2}$ (or $2.4\times10^{-10}$ mol~cm$^{-2}$ cysteine
9220     equivalents) for L and D--L cystine.",
9221 }
9222
9223 @phdthesis{ ma10,
9224   author = LMa,
9225   title = "The Nanomechanics of Polycystin-1: A Kidney Mechanosensor",
9226   school = UTMB,
9227   year = 2010,
9228   month = aug,
9229   url = "http://etd.utmb.edu/theses/available/etd-07072010-132038/",
9230   keywords = "ADPKD",
9231   keywords = "Polycystin-1",
9232   keywords = "Missense mutations",
9233   keywords = "Atomic Force Microscopy",
9234   keywords = "Osmolyte",
9235   keywords = "Mechanosensor",
9236   abstract = "Mutations in polycystin-1 (PC1) can cause Autosomal
9237     Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), which is a leading
9238     cause of renal failure. The available evidence suggests that PC1
9239     acts as a mechanosensor, receiving signals from the primary cilia,
9240     neighboring cells, and extracellular matrix. PC1 is a large
9241     membrane protein that has a long N-terminal extracellular region
9242     (about 3000 aa) with a multimodular structure including sixteen
9243     Ig-like PKD domains, which are targeted by many naturally
9244     occurring missense mutations. Nothing is known about the effects
9245     of these mutations on the biophysical properties of PKD
9246     domains. In addition, PC1 is expressed along the renal tubule,
9247     where it is exposed to a wide range of concentration of urea. Urea
9248     is known to destabilize proteins. Other osmolytes found in the
9249     kidney such as sorbitol, betaine and TMAO are known to counteract
9250     urea's negative effects on proteins. Nothing is known about how
9251     the mechanical properties of PC1 are affected by these
9252     osmolytes. Here I use nano-mechanical techniques to study the
9253     effects of missense mutations and effects of denaturants and
9254     various osmolytes on the mechanical properties of PKD
9255     domains. Several missense mutations were found to alter the
9256     mechanical stability of PKD domains resulting in distinct
9257     mechanical phenotypes. Based on these findings, I hypothesize that
9258     missense mutations may cause ADPKD by altering the stability of
9259     the PC1 ectodomain, thereby perturbing its ability to sense
9260     mechanical signals. I also found that urea has a significant
9261     impact on both the mechanical stability and refolding rate of PKD
9262     domains. It not only lowers their mechanical stability, but also
9263     slows down their refolding rate. Moreover, several osmolytes were
9264     found to effectively counteract the effects of urea. Our data
9265     provide the evidence that naturally occurring osmolytes can help
9266     to maintain Polycystin-1 mechanical stability and folding
9267     kinetics. This study has the potential to provide new therapeutic
9268     approaches (e.g. through the use of osmolytes or chemical
9269     chaperones) for rescuing destabilized and misfolded PKD domains.",
9270   language = "eng",
9271 }
9272
9273 @article{ sundberg03,
9274   author = MSundberg #" and "# JRosengren #" and "# RBunk
9275     #" and "# JLindahl #" and "# INicholls #" and "# STagerud
9276     #" and "# POmling #" and "# LMontelius #" and "# AMansson,
9277   title = "Silanized surfaces for in vitro studies of actomyosin
9278     function and nanotechnology applications.",
9279   journal = ABioChem,
9280   year = 2003,
9281   month = dec,
9282   day = 01,
9283   address = "Department of Chemistry and Biomedical Sciences,
9284     University of Kalmar, SE-391 82 Kalmar, Sweden.",
9285   volume = 323,
9286   number = 1,
9287   pages = "127--138",
9288   keywords = "Actomyosin",
9289   keywords = "Adsorption",
9290   keywords = "Animals",
9291   keywords = "Collodion",
9292   keywords = "Kinetics",
9293   keywords = "Methods",
9294   keywords = "Movement",
9295   keywords = "Nanotechnology",
9296   keywords = "Rabbits",
9297   keywords = "Silicon",
9298   keywords = "Surface Properties",
9299   keywords = "Trimethylsilyl Compounds",
9300   abstract = "We have previously shown that selective heavy meromyosin
9301     (HMM) adsorption to predefined regions of nanostructured polymer
9302     resist surfaces may be used to produce a nanostructured in vitro
9303     motility assay.  However, actomyosin function was of lower quality
9304     than on conventional nitrocellulose films. We have therefore
9305     studied actomyosin function on differently derivatized glass
9306     surfaces with the aim to find a substitute for the polymer
9307     resists. We have found that surfaces derivatized with
9308     trimethylchlorosilane (TMCS) were superior to all other surfaces
9309     tested, including nitrocellulose. High-quality actin filament
9310     motility was observed up to 6 days after incubation with HMM and
9311     the fraction of motile actin filaments and the velocity of smooth
9312     sliding were generally higher on TMCS than on nitrocellulose. The
9313     actomyosin function on TMCS-derivatized glass and nitrocellulose
9314     is considered in relation to roughness and hydrophobicity of these
9315     surfaces. The results suggest that TMCS is an ideal substitute for
9316     polymer resists in the nanostructured in vitro motility
9317     assay. Furthermore, TMCS derivatized glass also seems to offer
9318     several advantages over nitrocellulose for HMM adsorption in the
9319     ordinary in /vitro motility assay.",
9320   ISSN = "0003-2697",
9321   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14622967",
9322   doi = "10.1016/j.ab.2003.07.022",
9323   language = "eng",
9324 }
9325
9326 @article{ itoh04,
9327   author = HItoh #" and "# ATakahashi #" and "# KAdachi #" and "#
9328     HNoji #" and "# RYasuda #" and "# MYoshida #" and "#
9329     KKinosita,
9330   title = "Mechanically driven {ATP} synthesis by {F1}-{ATP}ase.",
9331   journal = NAT,
9332   year = 2004,
9333   month = jan,
9334   day = 29,
9335   address = "Tsukuba Research Laboratory, Hamamatsu Photonics KK,
9336     Joko, Hamamatsu 431-3103, Japan.
9337     hiritoh@hpk.trc-net.co.jp",
9338   volume = 427,
9339   number = 6973,
9340   pages = "465--468",
9341   keywords = "Adenosine Diphosphate",
9342   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9343   keywords = "Bacillus",
9344   keywords = "Catalysis",
9345   keywords = "Glass",
9346   keywords = "Magnetics",
9347   keywords = "Microchemistry",
9348   keywords = "Microspheres",
9349   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9350   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9351   keywords = "Rotation",
9352   keywords = "Torque",
9353   abstract = "ATP, the main biological energy currency, is synthesized
9354     from ADP and inorganic phosphate by ATP synthase in an
9355     energy-requiring reaction. The F1 portion of ATP synthase, also
9356     known as F1-ATPase, functions as a rotary molecular motor: in
9357     vitro its gamma-subunit rotates against the surrounding
9358     alpha3beta3 subunits, hydrolysing ATP in three separate catalytic
9359     sites on the beta-subunits. It is widely believed that reverse
9360     rotation of the gamma-subunit, driven by proton flow through the
9361     associated F(o) portion of ATP synthase, leads to ATP synthesis in
9362     biological systems. Here we present direct evidence for the
9363     chemical synthesis of ATP driven by mechanical energy. We attached
9364     a magnetic bead to the gamma-subunit of isolated F1 on a glass
9365     surface, and rotated the bead using electrical magnets. Rotation
9366     in the appropriate direction resulted in the appearance of ATP in
9367     the medium as detected by the luciferase-luciferin reaction. This
9368     shows that a vectorial force (torque) working at one particular
9369     point on a protein machine can influence a chemical reaction
9370     occurring in physically remote catalytic sites, driving the
9371     reaction far from equilibrium.",
9372   ISSN = "1476-4687",
9373   doi = "10.1038/nature02212",
9374   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14749837",
9375   language = "eng",
9376 }
9377
9378 @article{ sakaki05,
9379   author = NSakaki #" and "# RShimoKon #" and "# KAdachi
9380     #" and "# HItoh #" and "# SFuruike #" and "# EMuneyuki
9381     #" and "# MYoshida #" and "# KKinosita,
9382   title = "One rotary mechanism for {F1}-{ATP}ase over {ATP}
9383     concentrations from millimolar down to nanomolar.",
9384   journal = BPJ,
9385   year = 2005,
9386   month = mar,
9387   day = 30,
9388   address = "Department of Functional Molecular Science, The Graduate
9389     University for Advanced Studies, Nishigonaka 38, Myodaiji, Okazaki
9390     444-8585, Japan.",
9391   volume = 88,
9392   number = 3,
9393   pages = "2047--2056",
9394   keywords = "Adenosine Triphosphate",
9395   keywords = "Hydrolysis",
9396   keywords = "Kinetics",
9397   keywords = "Microchemistry",
9398   keywords = "Molecular Motor Proteins",
9399   keywords = "Nanostructures",
9400   keywords = "Protein Binding",
9401   keywords = "Protein Conformation",
9402   keywords = "Proton-Translocating ATPases",
9403   keywords = "Rotation",
9404   keywords = "Torque",
9405   abstract = "F(1)-ATPase is a rotary molecular motor in which the
9406     central gamma-subunit rotates inside a cylinder made of
9407     alpha(3)beta(3)-subunits. The rotation is driven by ATP hydrolysis
9408     in three catalytic sites on the beta-subunits. How many of the
9409     three catalytic sites are filled with a nucleotide during the
9410     course of rotation is an important yet unsettled question. Here we
9411     inquire whether F(1) rotates at extremely low ATP concentrations
9412     where the site occupancy is expected to be low. We observed under
9413     an optical microscope rotation of individual F(1) molecules that
9414     carried a bead duplex on the gamma-subunit. Time-averaged rotation
9415     rate was proportional to the ATP concentration down to 200 pM,
9416     giving an apparent rate constant for ATP binding of 2 x 10(7)
9417     M(-1)s(-1). A similar rate constant characterized bulk ATP
9418     hydrolysis in solution, which obeyed a simple Michaelis-Menten
9419     scheme between 6 mM and 60 nM ATP. F(1) produced the same torque
9420     of approximately 40 pN.nm at 2 mM, 60 nM, and 2 nM ATP.  These
9421     results point to one rotary mechanism governing the entire range
9422     of nanomolar to millimolar ATP, although a switchover between two
9423     mechanisms cannot be dismissed. Below 1 nM ATP, we observed less
9424     regular rotations, indicative of the appearance of another
9425     reaction scheme.",
9426   ISSN = "0006-3495",
9427   doi = "10.1529/biophysj.104.054668",
9428   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15626703",
9429   language = "eng",
9430 }
9431
9432 @article{ schmidt02,
9433   author = JSchmidt #" and "# XJiang #" and "# CMontemagno,
9434   title = "Force Tolerances of Hybrid Nanodevices",
9435   journal = NANO,
9436   volume = 2,
9437   number = 11,
9438   pages = "1229--1233",
9439   year = 2002,
9440   doi = "10.1021/nl025773v",
9441   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl025773v",
9442   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl025773v",
9443   abstract = "We have created hybrid devices consisting of nanoscale
9444     fabricated inorganic components integrated with and powered by a
9445     genetically engineered motor protein. We wish to increase the
9446     assembly yield and lifetime of these devices through
9447     identification, measurement, and improvement of weak internal
9448     bonds. Using dynamic force spectroscopy, we have measured the bond
9449     rupture force of (histidine)\textsubscript{6} on a number of
9450     different surfaces as a function of loading rate. The bond sizes,
9451     lifetimes, and energy barrier heights were derived from these
9452     measurements. We compare the (His)\textsubscript{6}--nickel bonds
9453     to other bonds composing the hybrid device and describe
9454     preliminary measurements of the force tolerances of the protein
9455     itself. Pathways for improvement of device longevity and
9456     robustness are discussed.",
9457 }
9458
9459 @article{ lo01,
9460   author = YSLo #" and "# YJZhu #" and "# TBeebe,
9461   title = "Loading-Rate Dependence of Individual Ligand−Receptor
9462     Bond-Rupture Forces Studied by Atomic Force Microscopy",
9463   journal = LANG,
9464   volume = 17,
9465   number = 12,
9466   pages = "3741--3748",
9467   year = 2001,
9468   doi = "10.1021/la001569g",
9469   URL = "http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la001569g",
9470   eprint = "http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la001569g",
9471   abstract = "It is known that bond strength is a dynamic property
9472     that is dependent upon the force loading rate applied during the
9473     rupturing of a bond. For biotin--avidin and biotin--streptavidin
9474     systems, dynamic force spectra, which are plots of bond strength
9475     vs loge(loading rate), have been acquired in a recent biomembrane
9476     force probe (BFP) study at force loading rates in the range
9477     0.05--60 000 pN/s. In the present study, the dynamic force spectrum
9478     of the biotin--streptavidin bond strength in solution was extended
9479     from loading rates of âˆ¼104 to âˆ¼107 pN/s with the atomic force
9480     microscope (AFM). A Poisson statistical analysis method was
9481     applied to extract the magnitude of individual bond-rupture forces
9482     and nonspecific interactions from the AFM force--distance curve
9483     measurements. The bond strengths were found to scale linearly with
9484     the logarithm of the loading rate. The nonspecific interactions
9485     also exhibited a linear dependence on the logarithm of loading
9486     rate, although not increasing as rapidly as the specific
9487     interactions. The dynamic force spectra acquired here with the AFM
9488     combined well with BFP measurements by Merkel et al. The combined
9489     spectrum exhibited two linear regimes, consistent with the view
9490     that multiple energy barriers are present along the unbinding
9491     coordinate of the biotin--streptavidin complex. This study
9492     demonstrated that unbinding forces measured by different
9493     techniques are in agreement and can be used together to obtain a
9494     dynamic force spectrum covering 9 orders of magnitude in loading
9495     rate.",
9496   note = "These guys seem to be pretty thorough, give this one another read.",
9497 }
9498
9499 @article{ baljon96,
9500   author = ABaljon #" and "# MRobbins,
9501   title = "Energy Dissipation During Rupture of Adhesive Bonds",
9502   journal = SCI,
9503   volume = 271,
9504   number = 5248,
9505   pages = "482--484",
9506   year = 1996,
9507   month = jan,
9508   doi = "10.1126/science.271.5248.482",
9509   URL = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.abstract",
9510   eprint = "http://www.sciencemag.org/content/271/5248/482.full.pdf",
9511   abstract = "Molecular dynamics simulations were used to study
9512     energy-dissipation mechanisms during the rupture of a thin
9513     adhesive bond formed by short chain molecules. The degree of
9514     dissipation and its velocity dependence varied with the state of
9515     the film. When the adhesive was in a liquid phase, dissipation was
9516     caused by viscous loss. In glassy films, dissipation occurred
9517     during a sequence of rapid structural rearrangements. Roughly
9518     equal amounts of energy were dissipated in each of three types of
9519     rapid motion: cavitation, plastic yield, and bridge rupture. These
9520     mechanisms have similarities to nucleation, plastic flow, and
9521     crazing in commercial polymeric adhesives.",
9522 }
9523
9524 @article{ fisher99a,
9525   author = TEFisher #" and "# PMarszalek #" and "# AOberhauser
9526     #" and "# MCarrionVazquez #" and "# JFernandez,
9527   title = "The micro-mechanics of single molecules studied with
9528     atomic force microscopy.",
9529   journal = JPhysio,
9530   year = 1999,
9531   month = oct,
9532   day = 01,
9533   address = "Department of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation,
9534     1-117 Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9535   volume = "520 Pt 1",
9536   pages = "5--14",
9537   keywords = "Animals",
9538   keywords = "Extracellular Matrix",
9539   keywords = "Extracellular Matrix Proteins",
9540   keywords = "Humans",
9541   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9542   keywords = "Polysaccharides",
9543   abstract = "The atomic force microscope (AFM) in its force-measuring
9544     mode is capable of effecting displacements on an angstrom scale
9545     (10 A = 1 nm) and measuring forces of a few piconewtons. Recent
9546     experiments have applied AFM techniques to study the mechanical
9547     properties of single biological polymers.  These properties
9548     contribute to the function of many proteins exposed to mechanical
9549     strain, including components of the extracellular matrix
9550     (ECM). The force-bearing proteins of the ECM typically contain
9551     multiple tandem repeats of independently folded domains, a common
9552     feature of proteins with structural and mechanical
9553     roles. Polysaccharide moieties of adhesion glycoproteins such as
9554     the selectins are also subject to strain. Force-induced extension
9555     of both types of molecules with the AFM results in conformational
9556     changes that could contribute to their mechanical function. The
9557     force-extension curve for amylose exhibits a transition in
9558     elasticity caused by the conversion of its glucopyranose rings
9559     from the chair to the boat conformation. Extension of multi-domain
9560     proteins causes sequential unraveling of domains, resulting in a
9561     force-extension curve displaying a saw tooth pattern of peaks. The
9562     engineering of multimeric proteins consisting of repeats of
9563     identical domains has allowed detailed analysis of the mechanical
9564     properties of single protein domains. Repetitive extension and
9565     relaxation has enabled direct measurement of rates of domain
9566     unfolding and refolding. The combination of site-directed
9567     mutagenesis with AFM can be used to elucidate the amino acid
9568     sequences that determine mechanical stability. The AFM thus offers
9569     a novel way to explore the mechanical functions of proteins and
9570     will be a useful tool for studying the micro-mechanics of
9571     exocytosis.",
9572   ISSN = "0022-3751",
9573   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10517795",
9574   language = "eng",
9575 }
9576
9577 @article{ fisher99b,
9578   author = TEFisher #" and "# AOberhauser #" and "# MCarrionVazquez
9579     #" and "# PMarszalek #" and "# JFernandez,
9580   title = "The study of protein mechanics with the atomic force microscope.",
9581   journal = "Trends in biochemical sciences",
9582   year = "1999",
9583   month = oct,
9584   address = "Dept of Physiology and Biophysics, Mayo Foundation, 1-117
9585     Medical Sciences Building, Rochester, MN 55905, USA.",
9586   volume = 24,
9587   number = 10,
9588   pages = "379--384",
9589   keywords = "Entropy",
9590   keywords = "Kinetics",
9591   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9592   keywords = "Protein Binding",
9593   keywords = "Protein Folding",
9594   keywords = "Proteins",
9595   abstract = "The unfolding and folding of single protein molecules
9596     can be studied with an atomic force microscope (AFM).  Many
9597     proteins with mechanical functions contain multiple, individually
9598     folded domains with similar structures. Protein engineering
9599     techniques have enabled the construction and expression of
9600     recombinant proteins that contain multiple copies of identical
9601     domains.  Thus, the AFM in combination with protein engineering
9602     has enabled the kinetic analysis of the force-induced unfolding
9603     and refolding of individual domains as well as the study of the
9604     determinants of mechanical stability.",
9605   ISSN = "0968-0004",
9606   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10500301",
9607   language = "eng",
9608 }
9609
9610 @article{ zlatanova00,
9611   author = JZlatanova #" and "# SLindsay #" and "# SLeuba,
9612   title = "Single molecule force spectroscopy in biology using the
9613     atomic force microscope.",
9614   journal = PBPMB,
9615   year = 2000,
9616   address = "Biochip Technology Center, Argonne National Laboratory,
9617     9700 South Cass Avenue, Bldg. 202-A253, Argonne, IL 60439,
9618     USA. jzlatano@duke.poly.edu",
9619   volume = 74,
9620   number = "1--2",
9621   pages = "37--61",
9622   keywords = "Biophysics",
9623   keywords = "Cell Adhesion",
9624   keywords = "DNA",
9625   keywords = "Elasticity",
9626   keywords = "Microscopy, Atomic Force",
9627   keywords = "Polysaccharides",
9628   keywords = "Proteins",
9629   keywords = "Signal Processing, Computer-Assisted",
9630   keywords = "Viscosity",
9631   abstract = "The importance of forces in biology has been recognized
9632     for quite a while but only in the past decade have we acquired
9633     instrumentation and methodology to directly measure interactive
9634     forces at the level of single biological macromolecules and/or
9635     their complexes. This review focuses on force measurements
9636     performed with the atomic force microscope. A general introduction
9637     to the principle of action is followed by review of the types of
9638     interactions being studied, describing the main results and
9639     discussing the biological implications.",
9640   ISSN = "0079-6107",
9641   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11106806",
9642   language = "eng",
9643   note = "Lots of great force-clamp cartoons explaining different
9644     approach/retract features.",
9645 }
9646
9647 @article{ viani99,
9648   author = MViani #" and "# TESchafer #" and "# AChand #" and "# MRief
9649     #" and "# HEGaub #" and "# HHansma,
9650   title = "Small cantilevers for force spectroscopy of single molecules",
9651   journal = JAP,
9652   year = 1999,
9653   volume = 86,
9654   number = 4,
9655   pages = "2258--2262",
9656   abstract = "We have used a simple process to fabricate small
9657     rectangular cantilevers out of silicon nitride. They have lengths
9658     of 9--50 $\mu$m, widths of 3--5 $\mu$m, and thicknesses of 86 and
9659     102 nm. We have added metallic reflector pads to some of the
9660     cantilever ends to maximize reflectivity while minimizing
9661     sensitivity to temperature changes. We have characterized small
9662     cantilevers through their thermal spectra and show that they can
9663     measure smaller forces than larger cantilevers with the same
9664     spring constant because they have lower coefficients of viscous
9665     damping. Finally, we show that small cantilevers can be used for
9666     experiments requiring large measurement bandwidths, and have used
9667     them to unfold single titin molecules over an order of magnitude
9668     faster than previously reported with conventional cantilevers.",
9669   ISSN = "0021-8979",
9670   issn_online = "1089-7550",
9671   doi = "10.1063/1.371039",
9672   URL = "http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v86/i4/p2258_s1",
9673   language = "eng",
9674 }
9675
9676 @article{ capitanio02,
9677   author = MCapitanio #" and "# GRomano #" and "# RBallerini #" and "#
9678     MGiuntini #" and "# FPavone #" and "# DDunlap #" and "# LFinzi,
9679   title = "Calibration of optical tweezers with differential
9680     interference contrast signals",
9681   journal = RSI,
9682   year = 2002,
9683   volume = 73,
9684   number = 4,
9685   pages = "1687--1696",
9686   abstract = "A comparison of different calibration methods for
9687     optical tweezers with the differential interference contrast (DIC)
9688     technique was performed to establish the uses and the advantages
9689     of each method. A detailed experimental and theoretical analysis
9690     of each method was performed with emphasis on the anisotropy
9691     involved in the DIC technique and the noise components in the
9692     detection. Finally, a time of flight method that permits the
9693     reconstruction of the optical potential well was demonstrated.",
9694   ISSN = "0034-6748",
9695   issn_online = "1089-7623",
9696   doi = "10.1063/1.1460929",
9697   URL = "http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v73/i4/p1687_s1",
9698   language = "eng",
9699 }
9700
9701 @article{ binnig86,
9702   author = GBinnig #" and "# CQuate #" and "# CGerber,
9703   title = "Atomic force microscope",
9704   journal = PRL,
9705   year = 1986,
9706   month = mar,
9707   day = 03,
9708   volume = 56,
9709   number = 9,
9710   pages = "930--933",
9711   abstract = "The scanning tunneling microscope is proposed as a
9712     method to measure forces as small as $10^{-18}$ N. As one
9713     application for this concept, we introduce a new type of
9714     microscope capable of investigating surfaces of insulators on an
9715     atomic scale. The atomic force microscope is a combination of the
9716     principles of the scanning tunneling microscope and the stylus
9717     profilometer. It incorporates a probe that does not damage the
9718     surface. Our preliminary results in air demonstrate a lateral
9719     resolution of 30 \AA and a vertical resolution less than 1 \AA.",
9720   ISSN = "1079-7114",
9721   doi = "10.1103/PhysRevLett.56.930",
9722   URL = "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10033323",
9723   eprint = {http://prl.aps.org/pdf/PRL/v56/i9/p930_1},
9724   language = "eng",
9725   note = "Original AFM paper.",
9726 }
9727
9728 @article{ drake89,
9729   author = BDrake #" and "# CBPrater #" and "# ALWeisenhorn #" and "#
9730     SAGould #" and "# TRAlbrecht #" and "# CQuate #" and "#
9731     DSCannell #" and "# HHansma #" and "# PHansma,
9732   title = {Imaging crystals, polymers, and processes in water with the
9733     atomic force microscope},
9734   year = 1989,
9735   month = mar,
9736   day = 24,
9737   journal = SCI,
9738   volume = 243,
9739   number = 4898,
9740   pages = {1586--1589},
9741   doi = {10.1126/science.2928794},
9742   url = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.abstract},
9743   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/243/4898/1586.full.pdf},
9744   abstract ={The atomic force microscope (AFM) can be used to image
9745     the surface of both conductors and nonconductors even if they are
9746     covered with water or aqueous solutions. An AFM was used that
9747     combines microfabricated cantilevers with a previously described
9748     optical lever system to monitor deflection. Images of mica
9749     demonstrate that atomic resolution is possible on rigid materials,
9750     thus opening the possibility of atomic-scale corrosion experiments
9751     on nonconductors. Images of polyalanine, an amino acid polymer,
9752     show the potential of the AFM for revealing the structure of
9753     molecules important in biology and medicine. Finally, a series of
9754     ten images of the polymerization of fibrin, the basic component of
9755     blood clots, illustrate the potential of the AFM for revealing
9756     subtle details of biological processes as they occur in real
9757     time.},
9758 }
9759
9760 @article{ radmacher92,
9761   author = MRadmacher #" and "# RWTillmann #" and "# MFritz #" and "# HEGaub,
9762   title = {From molecules to cells: imaging soft samples with the
9763     atomic force microscope},
9764   year = 1992,
9765   month = sep,
9766   day = 25,
9767   journal = SCI,
9768   volume = 257,
9769   number = 5078,
9770   pages = {1900--1905},
9771   doi = {10.1126/science.1411505},
9772   url = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.abstract},
9773   eprint = {http://www.sciencemag.org/content/257/5078/1900.full.pdf},
9774   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.},
9775 }
9776
9777 @article{ williams86,
9778   author = CCWilliams #" and "# HKWickramasinghe,
9779   title = "Scanning thermal profiler",
9780   journal = APL,
9781   year = 1986,
9782   month = dec,
9783   day = 8,
9784   volume = 49,
9785   number = 23,
9786   pages = "1587--1589",
9787   abstract = "A new high-resolution profilometer has been demonstrated
9788     based upon a noncontacting near-field thermal probe. The thermal
9789     probe consists of a thermocouple sensor with dimensions
9790     approaching 100 nm. Profiling is achieved by scanning the heated
9791     sensor above but close to the surface of a solid. The conduction
9792     of heat between tip and sample via the air provides a means for
9793     maintaining the sample spacing constant during the lateral
9794     scan. The large difference in thermal properties between air and
9795     solids makes the profiling technique essentially independent of
9796     the material properties of the solid. Noncontact profiling of
9797     resist and metal films has shown a lateral resolution of 100 nm
9798     and a depth solution of 3 nm. The basic theory of the new probe is
9799     described and the results presented.",
9800   issn = "0003-6951",
9801   issn_online = "1077-3118",
9802   doi = "10.1063/1.97288",
9803   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v49/i23/p1587_s1",
9804   language = "eng",
9805 }
9806
9807 @article{ meyer88,
9808   author = GMeyer #" and "# NMAmer,
9809   title = "Novel optical approach to atomic force microscopy",
9810   journal = APL,
9811   year = 1988,
9812   month = sep,
9813   day = 19,
9814   volume = 53,
9815   number = 12,
9816   pages = "1045--1047",
9817   abstract = "A sensitive and simple optical method for detecting the
9818     cantilever deflection in atomic force microscopy is described. The
9819     method was incorporated in an atomic force microscope, and imaging
9820     and force measurements, in ultrahigh vacuum, were successfully
9821     performed.",
9822   issn = "0003-6951",
9823   issn_online = "1077-3118",
9824   doi = "10.1063/1.100061",
9825   URL = "http://apl.aip.org/resource/1/applab/v53/i12/p1045_s1",
9826   language = "eng",
9827 }
9828
9829 @book{ dijkstra70,
9830   author = EDijkstra,
9831   title = {Notes on Structured Programming},
9832   year = 1970,
9833   month = apr,
9834   url = {http://www.cs.utexas.edu/users/EWD/ewd02xx/EWD249.PDF},
9835   publisher = THEMath,
9836   note = {T.H. Report 70-WSK-03},
9837 }
9838
9839 @article{ wirth74,
9840  author = NWirth,
9841  title = {On the Composition of Well-Structured Programs},
9842  journal = ACM:CSur,
9843  year = 1974,
9844  month = dec,
9845  volume = 6,
9846  number = 4,
9847  pages = {247--259},
9848  numpages = {13},
9849  issn = {0360-0300},
9850  doi = {10.1145/356635.356639},
9851  url = {http://doi.acm.org/10.1145/356635.356639},
9852  publisher = ACM,
9853  address = {New York, NY, USA},
9854 }
9855
9856 @article{ shneiderman79,
9857   author = BShneiderman #" and "# RMayer,
9858   title = {Syntactic/semantic interactions in programmer behavior: A
9859     model and experimental results},
9860   year = 1979,
9861   journal = IJCIS,
9862   volume = 8,
9863   number = 3,
9864   pages = {219--238},
9865   issn = {0091-7036},
9866   doi = {10.1007/BF00977789},
9867   url = {http://dx.doi.org/10.1007/BF00977789},
9868   publisher = KAPPP,
9869   keywords = {Programming; programming languages; cognitive models;
9870     program composition; program comprehension; debugging;
9871     modification; learning; education; information processing},
9872   language = {English},
9873 }
9874
9875 @article{ hughes89,
9876   author = JHughes,
9877   title = {Why Functional Programming Matters},
9878   journal = CJ,
9879   year = 1989,
9880   volume = 32,
9881   number = 2,
9882   pages = {98--107},
9883   doi = {10.1093/comjnl/32.2.98},
9884   URL = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.abstract},
9885   eprint = {http://comjnl.oxfordjournals.org/content/32/2/98.full.pdf+html},
9886   abstract ={As software becomes more and more complex, it is more and
9887     more important to structure it well. Well-structured software is
9888     easy to write, easy to debug, and provides a collection of modules
9889     that can be re-used to reduce future programming
9890     costs. Conventional languages place conceptual limits on the way
9891     problems can be modularised. Functional languages push those
9892     limits back. In this paper we show that two features of functional
9893     languages in particular, higher-order functions and lazy
9894     evaluation, can contribute greatly to modularity. As examples, we
9895     manipulate lists and trees, program several numerical algorithms,
9896     and implement the alpha-beta heuristics (an Artificial
9897     Intelligence algorithm used in game-playing programs). Since
9898     modularity is the key to successful programming, functional
9899     languages are vitally important to the real world.},
9900 }
9901
9902 @article{ hilburn93,
9903  author = THilburn,
9904  title = {A top-down approach to teaching an introductory computer science course},
9905  journal = ACM:SIGCSE,
9906  year = 1993,
9907  month = mar,
9908  volume = 25,
9909  number = 1,
9910  issn = {0097-8418},
9911  pages = {58--62},
9912  numpages = 5,
9913  doi = {10.1145/169073.169349},
9914  url = {http://doi.acm.org/10.1145/169073.169349},
9915  acmid = {169349},
9916  publisher = ACM,
9917  address = {New York, NY, USA},
9918 }
9919
9920 @book{ brooks95,
9921   author = FBrooks,
9922   title = {The mythical man-month},
9923   edition = {20$^\text{th}$ anniversary},
9924   year = 1995,
9925   isbn = {0-201-83595-9},
9926   publisher = AW,
9927   address = {Boston, MA, USA},
9928   url = {http://dl.acm.org/citation.cfm?id=207583},
9929   note = {First published in 1975},
9930 }
9931
9932 @inproceedings{ claerbout92,
9933   author = JClaerbout #" and "# MKarrenbach,
9934   title = {Electronic documents give reproducible research a new meaning},
9935   booktitle = {SEG Technical Program Expanded Abstracts 1992},
9936   chapter = 161,
9937   year = 1992,
9938   pages = {601--604},
9939   doi = {10.1190/1.1822162},
9940   issn = {1052-3812},
9941   publisher = SEG,
9942   url = {http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1822162},
9943   eprint = {http://sepwww.stanford.edu/doku.php?id=sep:research:reproducible:seg92},
9944 }
9945
9946 @incollection{ buckheit95,
9947   author = JBuckheit #" and "# DDonoho,
9948   title = {WaveLab and Reproducible Research},
9949   booktitle = {Wavelets and Statistics},
9950   series = {Lecture Notes in Statistics},
9951   editor = AAntoniadis #" and "# GOppenheim,
9952   year = 1995,
9953   volume = 103,
9954   pages = {55--81},
9955   isbn = {978-0-387-94564-4},
9956   doi = {10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
9957   url = {http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-2544-7_5},
9958   eprint = {http://www-stat.stanford.edu/~wavelab/Wavelab_850/wavelab.pdf},
9959   publisher = SPRINGER,
9960   language = {English},
9961 }
9962
9963 @article{ schwab00,
9964   author = MSchwab #" and "# MKarrenbach #" and "# JClaerbout,
9965   title = {Making scientific computations reproducible},
9966   journal = CSE,
9967   year = 2000,
9968   month = {November--December},
9969   volume = 2,
9970   number = 6,
9971   pages = {61--67},
9972   doi = {10.1109/5992.881708},
9973   ISSN = {1521-9615},
9974   keywords = {document handling;file organisation;natural sciences
9975     computing;research and development
9976     management;ReDoc;authors;computational results;reproducible
9977     scientific computations;research paper;software filing
9978     system;standardized rules;Computer
9979     interfaces;Documentation;Electronic
9980     publishing;Laboratories;Organizing;Reproducibility of
9981     results;Software maintenance;Software systems;Software
9982     testing;Technological innovation},
9983   abstract = {To verify a research paper's computational results,
9984     readers typically have to recreate them from scratch. ReDoc is a
9985     simple software filing system for authors that lets readers easily
9986     reproduce computational results using standardized rules and
9987     commands},
9988 }
9989
9990 @article{ wilson06a,
9991   author = GWilson,
9992   title = {Where's the Real Bottleneck in Scientific Computing?},
9993   journal = AS,
9994   year = 2006,
9995   month = {January--February},
9996 }
9997
9998 @article{ wilson06b,
9999   author = GWilson ,
10000   title = {Software Carpentry: Getting Scientists to Write Better
10001     Code by Making Them More Productive},
10002   journal = CSE,
10003   year = 2006,
10004   month = {November--December},
10005 }
10006
10007 @article{ vandewalle09,
10008   author = PVandewalle #" and "# JKovacevic #" and "# MVetterli ,
10009   title = {Reproducible Research in Signal Processing - What, why, and how},
10010   journal = IEEE:SPM,
10011   year = 2009,
10012   month = may,
10013   volume = 26,
10014   number = 3,
10015   pages = {37--47},
10016   doi = {10.1109/MSP.2009.932122},
10017   issn = {1053-5888},
10018   url = {http://rr.epfl.ch/17/},
10019   eprint = {http://rr.epfl.ch/17/1/VandewalleKV09.pdf},
10020   keywords={research and development;signal processing;high-quality
10021     reviewing process;large data set;reproducible research;signal
10022     processing;win-win situation;Advertising;Digital signal
10023     processing;Education;Programming;Reproducibility of
10024     results;Scholarships;Signal processing;Signal processing
10025     algorithms;Testing;Wikipedia},
10026   abstract = {Have you ever tried to reproduce the results presented
10027     in a research paper? For many of our current publications, this
10028     would unfortunately be a challenging task. For a computational
10029     algorithm, details such as the exact data set, initialization or
10030     termination procedures, and precise parameter values are often
10031     omitted in the publication for various reasons, such as a lack of
10032     space, a lack of self-discipline, or an apparent lack of interest
10033     to the readers, to name a few. This makes it difficult, if not
10034     impossible, for someone else to obtain the same results. In our
10035     experience, it is often even worse as even we are not always able
10036     to reproduce our own experiments, making it difficult to answer
10037     questions from colleagues about details. Following are some
10038     examples of e-mails we have received: ``I just read your paper
10039     X. It is very completely described, however I am confused by
10040     Y. Could you provide the implementation code to me for reference
10041     if possible?'' ``Hi! I am also working on a project related to
10042     X. I have implemented your algorithm but cannot get the same
10043     results as described in your paper. Which values should I use for
10044     parameters Y and Z?''},
10045 }
10046
10047 @article{ aruliah12,
10048   author = DAruliah #" and "# CTBrown #" and "# MPCHong #" and "#
10049     MDavis #" and "# RTGuy #" and "# SHaddock #" and "# KHuff #" and "#
10050     IMitchell #" and "# MPlumbley #" and "# BWaugh #" and "#
10051     EPWhite #" and "# GWilson #" and "# PWilson,
10052   title = {Best Practices for Scientific Computing},
10053   journal = CoRR,
10054   volume = {abs/1210.0530},
10055   year = 2012,
10056   month = nov,
10057   day = 29,
10058   numpages = 6,
10059   url = {http://arxiv.org/abs/1210.0530},
10060   eprint = {http://arxiv.org/pdf/1210.0530v3},
10061   note = {v3: Thu, 29 Nov 2012 19:28:27 GMT},
10062 }
10063
10064 @article{ ziegler42,
10065   author = JZiegler #" and "# NNichols,
10066   title = {Optimum Settings for Automatic Controllers},
10067   journal = TASME,
10068   year = 1942,
10069   month = nov,
10070   volume = 64,
10071   pages = {759--765},
10072   url = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-N.html},
10073   eprint = {http://www.driedger.ca/Z-N/Z-n.pdf},
10074 }
10075
10076 @article{ cohen53,
10077   author = GHCohen #" and "# GACoon,
10078   title = {Theoretical considerations of retarded control},
10079   year = 1953,
10080   journal = TASME,
10081   volume = 75,
10082   pages = {827--834},
10083 }
10084
10085 @article{ wang95,
10086   author = FSWang #" and "# WSJuang #" and "# CTChan,
10087   title = {Optimal tuning of {PID} controllers for single and
10088     cascade control loops},
10089   year = 1995,
10090   journal = CEC,
10091   volume = 132,
10092   number = 1,
10093   pages = {15--34},
10094   publisher = GordonBreach,
10095   issn = {0098-6445},
10096   doi = {10.1080/00986449508936294},
10097   url = {http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00986449508936294},
10098   keywords = {process control; cascade control; controller tuning},
10099   abstract = {Design of one parameter tuning of three-mode PID
10100     controller was developed in this present study. The integral time
10101     and the derivative time of the controller were expressed in terms
10102     of the time constant and dead time of the process. Only the
10103     proportional gain was observed to be dependent on the implemented
10104     tunable parameter in which the stable region could be
10105     predetermined by the Routh test. Extension of the concept towards
10106     designing cascade PID controllers was straightforward such that
10107     only two parameters for the inner and outer PID controllers
10108     required to be tuned, respectively. The optimal tuning correlative
10109     formulas of the proportional gain for single and cascade control
10110     systems were obtained by the least square regression method.},
10111 }
10112
10113 @article{ astrom93,
10114   author = KAstrom #" and "# THagglund #" and "# CCHang #" and "# WKHo,
10115   title = {Automatic tuning and adaptation for {PID} controllers---a survey},
10116   journal = CEP,
10117   year = 1993,
10118   volume = 1,
10119   number = 4,
10120   pages = {699--714},
10121   issn = "0967-0661",
10122   doi = "10.1016/0967-0661(93)91394-C",
10123   url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/096706619391394C",
10124   keywords = {Adaptive control},
10125   keywords = {automatic tuning},
10126   keywords = {gain scheduling},
10127   keywords = {{PID} control},
10128   abstract = {Adaptive techniques such as gain scheduling, automatic
10129     tuning and continuous adaptation have been used in industrial
10130     single-loop controllers for about ten years. This paper gives a
10131     survey of the different adaptive techniques, the underlying
10132     process models and control designs. An overview of industrial
10133     products is also presented, which includes a fairly detailed
10134     investigation of four different adaptive single-loop
10135     controllers.},
10136 }
10137
10138 @article{ ku66,
10139   author = HHKu,
10140   title = {Notes on the use of propagation of error formulas},
10141   year = 1966,
10142   month = oct,
10143   journal = JRNBS:C,
10144   volume = {70C},
10145   number = 4,
10146   pages = {263--273},
10147   publisher = NBS,
10148   issn = {0022-4316},
10149   url = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/cdm/compoundobject/collection/p13011coll6/id/78003/rec/5},
10150   eprint = {http://nistdigitalarchives.contentdm.oclc.org/utils/getfile/collection/p13011coll6/id/78003/filename/print/page/download},
10151   keywords = {Approximation; error; formula; imprecision; law of
10152     error; products; propagation of error; random; ratio; systematic;
10153     sum},
10154   abstract = {The ``law of propagation of error'' is a tool that
10155     physical scientists have conveniently and frequently used in their
10156     work for many years, yet an adequate reference is difficult to
10157     find. In this paper an expository review of this topic is
10158     presented, particularly in the light of current practices and
10159     interpretations. Examples on the accuracy of the approximations
10160     are given. The reporting of the uncertainties of final results is
10161     discussed.},
10162 }
10163
10164 @article{ livadaru03,
10165   author = LLivadaru #" and "# RRNetz #" and "# HJKreuzer,
10166   title = {Stretching Response of Discrete Semiflexible Polymers},
10167   year = 2003,
10168   month = apr,
10169   day = 25,
10170   journal = Macromol,
10171   volume = 36,
10172   number = 10,
10173   pages = {3732--3744},
10174   doi = {10.1021/ma020751g},
10175   URL = {http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma020751g},
10176   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ma020751g},
10177   abstract = {We demonstrate that semiflexible polymer chains
10178     (characterized by a persistence length $l$) made up of discrete
10179     segments or bonds of length $b$ show at large stretching forces a
10180     crossover from the standard wormlike chain (WLC) behavior to a
10181     discrete-chain (DC) behavior. In the DC regime, the stretching
10182     response is independent of the persistence length and shows a
10183     different force dependence than in the WLC regime. We perform
10184     extensive transfer-matrix calculations for the force-response of a
10185     freely rotating chain (FRC) model as a function of varying bond
10186     angle $\gamma$ (and thus varying persistence length) and chain
10187     length. The FRC model is a first step toward the understanding of
10188     the stretching behavior of synthetic polymers, denatured proteins,
10189     and single-stranded DNA under large tensile forces. We also
10190     present scaling results for the force response of the elastically
10191     jointed chain (EJC) model, that is, a chain made up of freely
10192     jointed bonds that are connected by joints with some bending
10193     stiffness; this is the discretized version of the continuum WLC
10194     model. The EJC model might be applicable to stiff biopolymers such
10195     as double-stranded DNA or Actin. Both models show a similar
10196     crossover from the WLC to the DC behavior, which occurs at a force
10197     $f/k_BT\sim l/b^2$ and is thus (for polymers with a moderately
10198     large persistence length) in the piconewton range probed in many
10199     AFM experiments. We also give a heuristic simple function for the
10200     force--distance relation of a FRC, valid in the global force
10201     range, which can be used to fit experimental data. Our findings
10202     might help to resolve the discrepancies encountered when trying to
10203     fit experimental data for the stretching response of polymers in a
10204     broad force range with a single effective persistence length.},
10205   note = {There are two typos in \fref{equation}{46}.
10206     \citet{livadaru03} have
10207     \begin{equation}
10208       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10209           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10210           1 - \p({\frac{fl}{4k_BT}})^{-0.5}
10211             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10212           1 - \p({\frac{fb}{ck_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10213         \end{cases}
10214     \end{equation}
10215     but the correct formula is
10216     \begin{equation}
10217       \frac{R_z}{L} = \begin{cases}
10218           \frac{fa}{3k_BT}  &  \frac{fb}{k_BT} < \frac{b}{l} \\
10219           1 - \p({\frac{4fl}{k_BT}})^{-0.5}
10220             &  \frac{b}{l} < \frac{fb}{k_BT} < \frac{l}{b} \\
10221           1 - \p({\frac{cfb}{k_BT}})^{-1}  &  \frac{1}{b} < \frac{fb}{k_BT} \;,
10222         \end{cases}
10223     \end{equation}
10224     with both the $4$ and the $c$ moved into their respective
10225     numerators.  I pointed these errors out to Roland Netz in 2012,
10226     along with the fact that even with the corrected formula there is
10227     a discontinuity between the low- and moderate-force regimes.  Netz
10228     confirmed the errors, and pointed out that the discontinuity is
10229     because \fref{equation}{46} only accounts for the scaling (without
10230     prefactors).  Unfortunately, there does not seem to be a published
10231     erratum pointing out the error and at least \citet{puchner08} have
10232     quoted the incorrect form.},
10233 }
10234
10235 @misc{ punias,
10236   author = PCarl #" and "# PDalhaimer,
10237   title = {{PUNIAS}: Protein Unfolding and Nano-indentation Analysis
10238     Software},
10239   year = 2005,
10240   month = oct,
10241   day = 13,
10242   note = {4 Int. Workshop, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences},
10243   address = {Berlin},
10244   url = {http://punias.voila.net/},
10245 }
10246
10247 @article{ carl08,
10248   author = PCarl #" and "# HSchillers,
10249   title = {Elasticity measurement of living cells with an atomic force
10250     microscope: data acquisition and processing.},
10251   year = 2008,
10252   month = nov,
10253   day = 15,
10254   address = {Institute of Physiology II, University of M{\"u}nster,
10255              Robert-Koch-Str. 27b, 48149, M{\"u}nster, Germany.},
10256   journal = PA,
10257   volume = 457,
10258   number = 2,
10259   pages = {551--559},
10260   issn = {0031-6768},
10261   doi = {10.1007/s00424-008-0524-3},
10262   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481081},
10263   language = {eng},
10264   keywords = {Animals},
10265   keywords = {Biomechanics},
10266   keywords = {CHO Cells},
10267   keywords = {Cricetinae},
10268   keywords = {Cricetulus},
10269   keywords = {Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator},
10270   keywords = {Elastic Modulus},
10271   keywords = {Equipment Design},
10272   keywords = {Microscopy, Atomic Force},
10273   keywords = {Models, Biological},
10274   keywords = {Reproducibility of Results},
10275   keywords = {Signal Processing, Computer-Assisted},
10276   keywords = {Transfection},
10277   abstract = {Elasticity of living cells is a parameter of increasing
10278     importance in cellular physiology, and the atomic force microscope
10279     is a suitable instrument to quantitatively measure it. The
10280     principle of an elasticity measurement is to physically indent a
10281     cell with a probe, to measure the applied force, and to process
10282     this force-indentation data using an appropriate model. It is
10283     crucial to know what extent the geometry of the indenting probe
10284     influences the result. Therefore, we indented living Chinese
10285     hamster ovary cells at 37 degrees C with sharp tips and colloidal
10286     probes (spherical particle tips) of different sizes and
10287     materials. We furthermore developed an implementation of the Hertz
10288     model, which simplifies the data processing. Our results show (a)
10289     that the size of the colloidal probe does not influence the result
10290     over a wide range (radii $0.5$-$26\U{$\mu$m}$) and (b) indenting
10291     cells with sharp tips results in higher Young's moduli
10292     (approximately $1,300\U{Pa}$) than using colloidal probes
10293     (approximately $400\U{Pa}$).},
10294   note = {Mentions \citetalias{punias} as if it was in-house software,
10295     which makes sense because Philippe Carl seems to be a major author.},
10296 }
10297
10298 @article{ struckmeier08,
10299   author = JStruckmeier #" and "# RWahl #" and "# MLeuschner #" and "#
10300     JNunes #" and "# HJanovjak #" and "# UGeisler #" and "#
10301     GHofmann #" and "# TJahnke #" and "# DJMuller,
10302   title = {Fully automated single-molecule force spectroscopy for
10303     screening applications},
10304   year = 2008,
10305   month = sep,
10306   day = 24,
10307   address = {Cellular Machines, Biotechnology Center,
10308              Technische Universit{\"a}t Dresden, Tatzberg 47, D-01307
10309              Dresden, Germany},
10310   journal = NT,
10311   volume = 19,
10312   number = 38,
10313   pages = 384020,
10314   issn = {0957-4484},
10315   doi = {10.1088/0957-4484/19/38/384020},
10316   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21832579},
10317   language = {eng},
10318   abstract = {With the introduction of single-molecule force
10319     spectroscopy (SMFS) it has become possible to directly access the
10320     interactions of various molecular systems. A bottleneck in
10321     conventional SMFS is collecting the large amount of data required
10322     for statistically meaningful analysis. Currently, atomic force
10323     microscopy (AFM)-based SMFS requires the user to tediously `fish'
10324     for single molecules. In addition, most experimental and
10325     environmental conditions must be manually adjusted.  Here, we
10326     developed a fully automated single-molecule force
10327     spectroscope. The instrument is able to perform SMFS while
10328     monitoring and regulating experimental conditions such as buffer
10329     composition and temperature.  Cantilever alignment and calibration
10330     can also be automatically performed during experiments. This,
10331     combined with in-line data analysis, enables the instrument, once
10332     set up, to perform complete SMFS experiments autonomously.},
10333   note = {An advertisement for JPK's \citetalias{force-robot}.},
10334 }
10335
10336 @article{ andreopoulos11,
10337   author = BAndreopoulos #" and "# DLabudde,
10338   title = {Efficient unfolding pattern recognition in single molecule
10339     force spectroscopy data},
10340   year = 2011,
10341   month = jun,
10342   day = 06,
10343   address = {Department of Bioinformatics, Biotechnological Center,
10344              University of Technology Dresden, Dresden, Germany.
10345              williama@biotec.tu-dresden.de},
10346   journal = AMB,
10347   volume = 6,
10348   number = 1,
10349   pages = 16,
10350   issn = {1748-7188},
10351   doi = {10.1186/1748-7188-6-16},
10352   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21645400},
10353   language = {eng},
10354   abstract = {Single-molecule force spectroscopy (SMFS) is a technique
10355     that measures the force necessary to unfold a protein. SMFS
10356     experiments generate Force-Distance (F-D) curves. A statistical
10357     analysis of a set of F-D curves reveals different unfolding
10358     pathways. Information on protein structure, conformation,
10359     functional states, and inter- and intra-molecular interactions can
10360     be derived.},
10361 }
10362
10363 @book{ turnbull59,
10364   editor = HWTurnbull,
10365   author = INewton,
10366   title = {The correspondence of Isaac Newton},
10367   year = 1959,
10368   publisher = RSUP,
10369   volume = 1,
10370   numpages = 445,
10371   url = {http://books.google.com/books?id=pr8WAQAAMAAJ},
10372   note = {The ``Giants'' quote is on page 416, in a letter to Robert
10373     Hooke dated February 5, 1676.},
10374 }
10375
10376 @book{ whitehead11,
10377   author = ANWhitehead,
10378   title = {An introduction to mathematics},
10379   year = 1911,
10380   publisher = WN,
10381   numpages = 274,
10382   address = {London},
10383   url = {http://archive.org/details/introductiontoma00whitiala},
10384   note = {The ``civilization'' quote is on page 61.},
10385 }
10386
10387 @article{ mlot11,
10388   author = NJMlot #" and "# CATovey #" and "# DLHu,
10389   title = {Fire ants self-assemble into waterproof rafts to survive floods},
10390   year = 2011,
10391   month = may,
10392   day = 10,
10393   address = {Schools of Mechanical Engineering, Industrial and
10394              Systems Engineering, and Biology,
10395              Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30318, USA.},
10396   journal = PNAS,
10397   volume = 108,
10398   number = 19,
10399   pages = {7669--7673},
10400   issn = {1091-6490},
10401   doi = {10.1073/pnas.1016658108},
10402   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21518911},
10403   language = {eng},
10404   keywords = {Animals},
10405   keywords = {Ants},
10406   keywords = {Behavior, Animal},
10407   keywords = {Biophysical Phenomena},
10408   keywords = {Floods},
10409   keywords = {Hydrophobic and Hydrophilic Interactions},
10410   keywords = {Microscopy, Electron, Scanning},
10411   keywords = {Models, Biological},
10412   keywords = {Social Behavior},
10413   keywords = {Surface Properties},
10414   keywords = {Time-Lapse Imaging},
10415   keywords = {Video Recording},
10416   keywords = {Water},
10417   abstract = {Why does a single fire ant \species{Solenopsis invicta}
10418     struggle in water, whereas a group can float effortlessly for
10419     days? We use time-lapse photography to investigate how fire ants
10420     \species{S.~invicta} link their bodies together to build
10421     waterproof rafts. Although water repellency in nature has been
10422     previously viewed as a static material property of plant leaves
10423     and insect cuticles, we here demonstrate a self-assembled
10424     hydrophobic surface. We find that ants can considerably enhance
10425     their water repellency by linking their bodies together, a process
10426     analogous to the weaving of a waterproof fabric. We present a
10427     model for the rate of raft construction based on observations of
10428     ant trajectories atop the raft.  Central to the construction
10429     process is the trapping of ants at the raft edge by their
10430     neighbors, suggesting that some ``cooperative'' behaviors may rely
10431     upon coercion.},
10432   note = {Higher resolution pictures are available at
10433     \url{http://antlab.gatech.edu/antlab/The_Ant_Raft.html}.},
10434 }
10435
10436 @article{ chauhan97,
10437   author = VPChauhan #" and "# IRay #" and "# AChauhan #" and "#
10438     JWegiel #" and "# HMWisniewski,
10439   title = {Metal cations defibrillize the amyloid beta-protein fibrils.},
10440   year = 1997,
10441   month = jul,
10442   address = {New York State Institute for Basic Research in
10443              Developmental Disabilities, Staten Island 10314-6399,
10444              USA.},
10445   journal = NR,
10446   volume = 22,
10447   number = 7,
10448   pages = {805--809},
10449   issn = {0364-3190},
10450   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9232632},
10451   doi = {10.1023/A:1022079709085},
10452   language = {eng},
10453   keywords = {Alzheimer Disease},
10454   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10455   keywords = {Drug Evaluation, Preclinical},
10456   keywords = {Humans},
10457   keywords = {Metals},
10458   keywords = {Peptide Fragments},
10459   keywords = {Solubility},
10460   abstract = {Amyloid beta-protein (A beta) is the major constituent
10461     of amyloid fibrils composing beta-amyloid plaques and
10462     cerebrovascular amyloid in Alzheimer's disease (AD). We studied
10463     the effect of metal cations on preformed fibrils of synthetic A
10464     beta by Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy and
10465     electronmicroscopy (EM) in negative staining. The amount of cross
10466     beta-pleated sheet structure of A beta 1-40 fibrils was found to
10467     decrease by metal cations in a concentration-dependent manner as
10468     measured by ThT fluorescence spectroscopy.  The order of
10469     defibrillization of A beta 1-40 fibrils by metal cations was: Ca2+
10470     and Zn2+ (IC50 = 100 microM) > Mg3+ (IC50 = 300 microM) > Al3+
10471     (IC50 = 1.1 mM). EM analysis in negative staining showed that A
10472     beta 1-40 fibrils in the absence of cations were organized in a
10473     fine network with a little or no amorphous material.  The addition
10474     of Ca2+, Mg2+, and Zn2+ to preformed A beta 1-40 fibrils
10475     defibrillized the fibrils or converted them into short rods or to
10476     amorphous material. Al3+ was less effective, and reduced the
10477     fibril network by about 80\% of that in the absence of any metal
10478     cation. Studies with A beta 1-42 showed that this peptide forms
10479     more dense network of fibrils as compared to A beta 1-40. Both ThT
10480     fluorescence spectroscopy and EM showed that similar to A beta
10481     1-40, A beta 1-42 fibrils are also defibrillized in the presence
10482     of millimolar concentrations of Ca2+. These studies suggest that
10483     metal cations can defibrillize the fibrils of synthetic A beta.},
10484   note = {From page 806, ``The exact mechanism by which these metal
10485     ions affect the fibrillization of A$\beta$ is not known.''},
10486 }
10487
10488 @article{ friedman05,
10489   author = RFriedman #" and "# ENachliel #" and "# MGutman,
10490   title = {Molecular dynamics of a protein surface: ion-residues
10491     interactions.},
10492   year = 2005,
10493   month = aug,
10494   day = 13,
10495   address = {Laser Laboratory for Fast Reactions in Biology,
10496              Department of Biochemistry, The George S. Wise Faculty
10497              for Life Sciences, Tel Aviv University, Israel.},
10498   journal = BPJ,
10499   volume = 89,
10500   number = 2,
10501   pages = {768--781},
10502   issn = {0006-3495},
10503   doi = {10.1529/biophysj.105.058917},
10504   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15894639},
10505   language = {eng},
10506   keywords = {Amino Acids},
10507   keywords = {Binding Sites},
10508   keywords = {Chlorine},
10509   keywords = {Computer Simulation},
10510   keywords = {Ions},
10511   keywords = {Models, Chemical},
10512   keywords = {Models, Molecular},
10513   keywords = {Motion},
10514   keywords = {Protein Binding},
10515   keywords = {Protein Conformation},
10516   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10517   keywords = {Sodium},
10518   keywords = {Solutions},
10519   keywords = {Static Electricity},
10520   keywords = {Surface Properties},
10521   keywords = {Water},
10522   abstract = {Time-resolved measurements indicated that protons could
10523     propagate on the surface of a protein or a membrane by a special
10524     mechanism that enhanced the shuttle of the proton toward a
10525     specific site. It was proposed that a suitable location of
10526     residues on the surface contributes to the proton shuttling
10527     function.  In this study, this notion was further investigated by
10528     the use of molecular dynamics simulations, where Na(+) and Cl(-)
10529     are the ions under study, thus avoiding the necessity for quantum
10530     mechanical calculations.  Molecular dynamics simulations were
10531     carried out using as a model a few Na(+) and Cl(-) ions enclosed
10532     in a fully hydrated simulation box with a small globular protein
10533     (the S6 of the bacterial ribosome). Three independent 10-ns-long
10534     simulations indicated that the ions and the protein's surface were
10535     in equilibrium, with rapid passage of the ions between the
10536     protein's surface and the bulk. However, it was noted that close
10537     to some domains the ions extended their duration near the surface,
10538     thus suggesting that the local electrostatic potential hindered
10539     their diffusion to the bulk. During the time frame in which the
10540     ions were detained next to the surface, they could rapidly shuttle
10541     between various attractor sites located under the electrostatic
10542     umbrella. Statistical analysis of the molecular dynamics and
10543     electrostatic potential/entropy consideration indicated that the
10544     detainment state is an energetic compromise between attractive
10545     forces and entropy of dilution. The similarity between the motion
10546     of free ions next to a protein and the proton transfer on the
10547     protein's surface are discussed.},
10548 }
10549
10550 @article{ friedman11,
10551   author = RFriedman,
10552   title = {Ions and the protein surface revisited: extensive molecular
10553     dynamics simulations and analysis of protein structures in
10554     alkali-chloride solutions.},
10555   year = 2011,
10556   month = jul,
10557   day = 28,
10558   address = {School of Natural Sciences, Linn{\ae}us University,
10559              391 82 Kalmar, Sweden. ran.friedman@lnu.se},
10560   journal = JPC:B,
10561   volume = 115,
10562   number = 29,
10563   pages = {9213--9223},
10564   issn = {1520-5207},
10565   doi = {10.1021/jp112155m},
10566   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21688775},
10567   language = {eng},
10568   keywords = {Alkalies},
10569   keywords = {Amyloid},
10570   keywords = {Chlorides},
10571   keywords = {Databases, Protein},
10572   keywords = {Fungal Proteins},
10573   keywords = {HIV Protease},
10574   keywords = {Humans},
10575   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10576   keywords = {Protein Multimerization},
10577   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10578   keywords = {Proteins},
10579   keywords = {Ribosomal Protein S6},
10580   keywords = {Solutions},
10581   keywords = {Solvents},
10582   keywords = {Surface Properties},
10583   abstract = {Proteins interact with ions in various ways. The surface
10584     of proteins has an innate capability to bind ions, and it is also
10585     influenced by the screening of the electrostatic potential owing
10586     to the presence of salts in the bulk solution. Alkali metal ions
10587     and chlorides interact with the protein surface, but such
10588     interactions are relatively weak and often transient.  In this
10589     paper, computer simulations and analysis of protein structures are
10590     used to characterize the interactions between ions and the protein
10591     surface. The results show that the ion-binding properties of
10592     protein residues are highly variable. For example, alkali metal
10593     ions are more often associated with aspartate residues than with
10594     glutamates, whereas chlorides are most likely to be located near
10595     arginines. When comparing NaCl and KCl solutions, it was found
10596     that certain surface residues attract the anion more strongly in
10597     NaCl. This study demonstrates that protein-salt interactions
10598     should be accounted for in the planning and execution of
10599     experiments and simulations involving proteins, particularly if
10600     subtle structural details are sought after.},
10601 }
10602
10603 @article{ zhang06,
10604   author = YZhang #" and "# PSCremer,
10605   title = {Interactions between macromolecules and ions: The
10606     {H}ofmeister series.},
10607   year = 2006,
10608   month = dec,
10609   day = 10,
10610   address = {Department of Chemistry, Texas A\&M University,
10611              College Station, TX 77843, USA.},
10612   journal = COCB,
10613   volume = 10,
10614   number = 6,
10615   pages = {658--663},
10616   issn = {1367-5931},
10617   doi = {10.1016/j.cbpa.2006.09.020},
10618   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17035073},
10619   language = {eng},
10620   keywords = {Acrylamides},
10621   keywords = {Biopolymers},
10622   keywords = {Solubility},
10623   keywords = {Thermodynamics},
10624   keywords = {Water},
10625   abstract = {The Hofmeister series, first noted in 1888, ranks the
10626     relative influence of ions on the physical behavior of a wide
10627     variety of aqueous processes ranging from colloidal assembly to
10628     protein folding. Originally, it was thought that an ion's
10629     influence on macromolecular properties was caused at least in part
10630     by `making' or `breaking' bulk water structure. Recent
10631     time-resolved and thermodynamic studies of water molecules in salt
10632     solutions, however, demonstrate that bulk water structure is not
10633     central to the Hofmeister effect.  Instead, models are being
10634     developed that depend upon direct ion-macromolecule interactions
10635     as well as interactions with water molecules in the first
10636     hydration shell of the macromolecule.},
10637   note = {A quick pass through Hofmeister history, but no discussion
10638     of cations (``A complete picture will inevitably involve an
10639     integrated understanding of the role of cations (including
10640     guanidinium ions) and osmolytes (such as urea and tri-methylamine
10641     N-oxide) as well. There has been some progress in these fields,
10642     although such subjects are generally beyond the scope of this
10643     short review.'').},
10644 }
10645
10646 @article{ isaacs06,
10647   author = AMIsaacs #" and "# DBSenn #" and "# MYuan #" and "#
10648     JPShine #" and "# BAYankner,
10649   title = {Acceleration of amyloid beta-peptide aggregation by
10650     physiological concentrations of calcium.},
10651   year = 2006,
10652   month = sep,
10653   day = 22,
10654   address = {Department of Neurology and Division of Neuroscience,
10655              The Children's Hospital, Harvard Medical School,
10656              Boston, Massachusetts 02115, USA.},
10657   journal = JBC,
10658   volume = 281,
10659   number = 38,
10660   pages = {27916--27923},
10661   issn = {0021-9258},
10662   doi = {10.1074/jbc.M602061200},
10663   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16870617},
10664   language = {eng},
10665   keywords = {Alzheimer Disease},
10666   keywords = {Amyloid},
10667   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10668   keywords = {Animals},
10669   keywords = {Calcium},
10670   keywords = {Cells, Cultured},
10671   keywords = {Copper},
10672   keywords = {Neurons},
10673   keywords = {Rats},
10674   keywords = {Zinc},
10675   abstract = {Alzheimer disease is characterized by the accumulation
10676     of aggregated amyloid beta-peptide (Abeta) in the brain. The
10677     physiological mechanisms and factors that predispose to Abeta
10678     aggregation and deposition are not well understood. In this
10679     report, we show that calcium can predispose to Abeta aggregation
10680     and fibril formation. Calcium increased the aggregation of early
10681     forming protofibrillar structures and markedly increased
10682     conversion of protofibrils to mature amyloid fibrils. This
10683     occurred at levels 20-fold below the calcium concentration in the
10684     extracellular space of the brain, the site at which amyloid plaque
10685     deposition occurs. In the absence of calcium, protofibrils can
10686     remain stable in vitro for several days. Using this approach, we
10687     directly compared the neurotoxicity of protofibrils and mature
10688     amyloid fibrils and demonstrate that both species are inherently
10689     toxic to neurons in culture. Thus, calcium may be an important
10690     predisposing factor for Abeta aggregation and toxicity. The high
10691     extracellular concentration of calcium in the brain, together with
10692     impaired intraneuronal calcium regulation in the aging brain and
10693     Alzheimer disease, may play an important role in the onset of
10694     amyloid-related pathology.},
10695   note = {Physiological levels of \NaCl\ are $\sim 150\U{mM}$.  \Ca\
10696     is $\sim 2\U{mM}$.},
10697 }
10698
10699 @article{ itkin11,
10700   author = AItkin #" and "# VDupres #" and "# YFDufrene #" and "#
10701     BBechinger #" and "# JMRuysschaert #" and "# VRaussens,
10702   title = {Calcium ions promote formation of amyloid $\beta$-peptide
10703     (1-40) oligomers causally implicated in neuronal toxicity of
10704     {A}lzheimer's disease.},
10705   year = 2011,
10706   month = mar,
10707   day = 28,
10708   address = {Laboratory of Structure and Function of Biological
10709              Membranes, Center for Structural Biology and
10710              Bioinformatics, Universit{\'e} Libre de Bruxelles,
10711              Brussels, Belgium.},
10712   journal = PLOS:ONE,
10713   volume = 6,
10714   number = 3,
10715   pages = {e18250},
10716   keywords = {Alzheimer Disease},
10717   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10718   keywords = {Blotting, Western},
10719   keywords = {Calcium},
10720   keywords = {Fluorescence},
10721   keywords = {Humans},
10722   keywords = {Ions},
10723   keywords = {Models, Biological},
10724   keywords = {Mutant Proteins},
10725   keywords = {Neurons},
10726   keywords = {Protein Structure, Quaternary},
10727   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10728   keywords = {Spectroscopy, Fourier Transform Infrared},
10729   keywords = {Thiazoles},
10730   ISSN = {1932-6203},
10731   doi = {10.1371/journal.pone.0018250},
10732   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21464905},
10733   language = {eng},
10734   abstract = {Amyloid $\beta$-peptide (A$\beta$) is directly linked to
10735     Alzheimer's disease (AD). In its monomeric form, A$\beta$
10736     aggregates to produce fibrils and a range of oligomers, the latter
10737     being the most neurotoxic.  Dysregulation of Ca(2+) homeostasis in
10738     aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial
10739     role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and
10740     death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate
10741     the aggregation of A$\beta$. We compared the aggregation pattern
10742     of A$\beta$(1-40) and that of A$\beta$(1-40)E22G, an amyloid
10743     peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of
10744     the disease.  We found that in the presence of Ca(2+),
10745     A$\beta$(1-40) preferentially formed oligomers similar to those
10746     formed by A$\beta$(1-40)E22G with or without added Ca(2+), whereas
10747     in the absence of added Ca(2+) the A$\beta$(1-40) aggregated to
10748     form fibrils.  Morphological similarities of the oligomers were
10749     confirmed by contact mode atomic force microscopy imaging. The
10750     distribution of oligomeric and fibrillar species in different
10751     samples was detected by gel electrophoresis and Western blot
10752     analysis, the results of which were further supported by
10753     thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without
10754     Ca(2+), Fourier transform infrared spectroscopy revealed
10755     conversion of oligomers from an anti-parallel $\beta$-sheet to the
10756     parallel $\beta$-sheet conformation characteristic of
10757     fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium
10758     ions stimulate the formation of oligomers of A$\beta$(1-40), that
10759     have been implicated in the pathogenesis of AD.},
10760   note = {$2\U{mM}$ of \Ca\ is the \emph{extracellular} concentration.
10761     Cytosol concetrations are in the $\mu$M range.},
10762 }
10763
10764 @article{ zidar11,
10765   author = JZidar #" and "# FMerzel,
10766   title = {Probing amyloid-beta fibril stability by increasing ionic
10767     strengths.},
10768   year = 2011,
10769   month = mar,
10770   day = 10,
10771   address = {National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19,
10772              SI-1000 Ljubljana, Slovenia.},
10773   journal = JPC:B,
10774   volume = 115,
10775   number = 9,
10776   pages = {2075--2081},
10777   issn = {1520-5207},
10778   doi = {10.1021/jp109025b},
10779   URL = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21329333},
10780   language = {eng},
10781   keywords = {Amyloid beta-Peptides},
10782   keywords = {Entropy},
10783   keywords = {Hydrogen Bonding},
10784   keywords = {Molecular Dynamics Simulation},
10785   keywords = {Osmolar Concentration},
10786   keywords = {Protein Multimerization},
10787   keywords = {Protein Stability},
10788   keywords = {Protein Structure, Secondary},
10789   keywords = {Solvents},
10790   keywords = {Vibration},
10791   abstract = {Previous experimental studies have demonstrated changing
10792     the ionic strength of the solvent to have a great impact on the
10793     mechanism of aggregation of amyloid-beta (A$\beta$) protein
10794     leading to distinct fibril morphology at high and low ionic
10795     strength. Here, we use molecular dynamics simulations to elucidate
10796     the ionic strength-dependent effects on the structure and dynamics
10797     of the model A$\beta$ fibril. The change in ionic strength was
10798     brought forth by varying the NaCl concentration in the environment
10799     surrounding the A$\beta$ fibril. Comparison of the calculated
10800     vibrational spectra of A$\beta$ derived from 40 ns all-atom
10801     molecular dynamics simulations at different ionic strength reveals
10802     the fibril structure to be stiffer with increasing ionic
10803     strength. This finding is further corroborated by the calculation
10804     of the stretching force constants. Decomposition of binding and
10805     dynamical properties into contributions from different structural
10806     segments indicates the elongation of the fibril at low ionic
10807     strength is most likely promoted by hydrogen bonding between
10808     N-terminal parts of the fibril, whereas aggregation at higher
10809     ionic strength is suggested to be driven by the hydrophobic
10810     interaction.},
10811   note = {Only study \NaCl\ over the range to $308\U{mM}$, but show a
10812     general decreased hydrogen bonding as concentration increases.},
10813 }
10814
10815 @article{ miao11,
10816   author = LMiao #" and "# HQin #" and "# PKoehl #" and "# JSong,
10817   title = {Selective and specific ion binding on proteins at
10818     physiologically-relevant concentrations.},
10819   year = 2011,
10820   month = oct,
10821   day = 03,
10822   address = {Department of Biological Sciences, Faculty of Science,
10823              National University of Singapore, Singapore.},
10824   journal = FEBS,
10825   volume = 585,
10826   number = 19,
10827   pages = {3126--3132},
10828   issn = {1873-3468},
10829   doi = {10.1016/j.febslet.2011.08.048},
10830   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21907714},
10831   language = {eng},
10832   keywords = {Amino Acid Sequence},
10833   keywords = {Ephrin-B2},
10834   keywords = {Ions},
10835   keywords = {Models, Molecular},
10836   keywords = {Molecular Sequence Data},
10837   keywords = {Nuclear Magnetic Resonance, Biomolecular},
10838   keywords = {Protein Binding},
10839   keywords = {Protein Folding},
10840   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10841   keywords = {Salts},
10842   keywords = {Solutions},
10843   keywords = {Thermodynamics},
10844   keywords = {Water},
10845   abstract = {Insoluble proteins dissolved in unsalted water appear to
10846     have no well-folded tertiary structures. This raises a fundamental
10847     question as to whether being unstructured is due to the absence of
10848     salt ions. To address this issue, we solubilized the insoluble
10849     ephrin-B2 cytoplasmic domain in unsalted water and first confirmed
10850     using NMR spectroscopy that it is only partially folded. Using NMR
10851     HSQC titrations with 14 different salts, we further demonstrate
10852     that the addition of salt triggers no significant folding of the
10853     protein within physiologically relevant ion concentrations. We
10854     reveal however that their 8 anions bind to the ephrin-B2 protein
10855     with high affinity and specificity at biologically-relevant
10856     concentrations.  Interestingly, the binding is found to be both
10857     salt- and residue-specific.},
10858   note = {They suggest that for low concentrations ($<100\U{mM}$),
10859     protein-ion interactions are mostly electrostatic.  The Hofmeister
10860     effects only kick in at higher consentrations.},
10861 }
10862
10863 @article{ dyson05,
10864   author = HJDyson #" and "# PEWright,
10865   title = {Intrinsically unstructured proteins and their functions.},
10866   journal = NRMCB,
10867   year = 2005,
10868   month = mar,
10869   address = {Department of Molecular Biology and Skaggs Institute
10870              for Chemical Biology, The Scripps Research Institute,
10871              10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, California
10872              92037, USA. dyson@scripps.edu},
10873   volume = 6,
10874   number = 3,
10875   pages = {197--208},
10876   issn = {1471-0072},
10877   doi = {10.1038/nrm1589},
10878   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15738986},
10879   language = {eng},
10880   keywords = {CREB-Binding Protein},
10881   keywords = {Humans},
10882   keywords = {Nuclear Proteins},
10883   keywords = {Nucleic Acids},
10884   keywords = {Protein Binding},
10885   keywords = {Protein Processing, Post-Translational},
10886   keywords = {Protein Structure, Tertiary},
10887   keywords = {Proteins},
10888   keywords = {Trans-Activators},
10889   keywords = {Tumor Suppressor Protein p53},
10890   abstract = {Many gene sequences in eukaryotic genomes encode entire
10891     proteins or large segments of proteins that lack a well-structured
10892     three-dimensional fold. Disordered regions can be highly conserved
10893     between species in both composition and sequence and, contrary to
10894     the traditional view that protein function equates with a stable
10895     three-dimensional structure, disordered regions are often
10896     functional, in ways that we are only beginning to discover. Many
10897     disordered segments fold on binding to their biological targets
10898     (coupled folding and binding), whereas others constitute flexible
10899     linkers that have a role in the assembly of macromolecular
10900     arrays.},
10901 }
10902
10903 @article{ cleland64,
10904   author = WWCleland,
10905   title = {Dithiothreitol, a New Protective Reagent for SH Groups},
10906   journal = Biochem,
10907   year = 1964,
10908   month = apr,
10909   volume = 3,
10910   number = 4,
10911   pages = {480--482},
10912   keywords = {Alcohols},
10913   keywords = {Chromatography},
10914   keywords = {Coenzyme A},
10915   keywords = {Oxidation-Reduction},
10916   keywords = {Research},
10917   keywords = {Sulfhydryl Compounds},
10918   keywords = {Sulfides},
10919   keywords = {Ultraviolet Rays},
10920   issn = {0006-2960},
10921   doi = {10.1021/bi00892a002},
10922   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14192894},
10923   eprint = {http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00892a002},
10924   language = {eng},
10925 }