Relationship between the mechanical properties and topology of cross-linked polymer molecules: Parallel strands maximize the strength of model polymers and protein domains

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 34, 2003, Pages 8730-8733

  Eom, Kilho ^a   Li, Pai Chi ^b   Makarov, Dmitrii E ^a,b   Rodin, Gregory J ^a,b  

^a The University of Texas at Austin   (United States)

^b UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; CROSSLINKING; ELASTICITY; MECHANICAL PROPERTIES; PROTEINS; TENSILE STRENGTH; THERMODYNAMIC STABILITY; TOPOLOGY;

CROSS LINKED POLYMER MOLECULES; IMMUNOGLOBULIN; PARALLEL STRANDS;

ORGANIC POLYMERS;

EID: 0043198470     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp035178x     Document Type: Letter

References (31)

1. Best, R. B.; Li, B.; Steward, A.; Daggett, V.; Clarke, J. Biophys. J. 2001, 81, 2344.
2. Brockwell, D. J.; Beddard, G. S.; Clarkson, J.; Zinober, R. C.; Blake, A.; Trinick, J.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Radford, S. E. Biophys. J. 2002, 83, 458.
3. Erickson, H. P. Science 1997, 276, 1090.
4. Fisher, T. E.; Oberhauser, A. F.; Vezquez, M. C.; Marsalek, P. E.; Fernandez, J. TIBS 1999, 24, 379.
5. Hansma, H. G.; Pietrasanta, L. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 579.
6. Hansma, H. G.; Pietrasanta, L. I.; Auerbach, I. D.; Sorenson, C.; Golan, R.; Holden, P. A. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2000, 11, 675.
7. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 17, 33.
8. Kellermayer, M. S. Z.; Smith, S. B.; Granzier, H. L.; Bustamante, C. Science 1997, 276, 1112.
9. Klimov, D. K.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 7254.
10. Li, H.; Carrion-Vazquez, M.; Oberhauser, A. F.; Marsalek, P. E.; Fernandez, J. M. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 1117.
11. Lu, H.; Isralewitz, B.; Krammer, A.; Vogel, V.; Schulten, K. Biophys. J. 1998, 75, 662.
12. Lu, H.; Schulten, K. Chem. Phys. 1999, 247, 141.
13. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, R. L.; Dunbrack, R. L., Jr.: Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E., III; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiórkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
14. Makarov, D. E.; Hansma, P. K.; Metiu, H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9663.
15. Makarov, D. E.; Keller, C.; Plaxco, K. W.; Metiu, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 3535.
16. Makarov, D. E.; Metiu, H. J. Chem. Phys. 2002, 116, 5205.
17. Makarov, D. E.; Rodin, G. J. Phys. Rev. E 2002, 66, 011908.
18. Marsahek, P. E.; Lu, H.; Li, H.; Carrion-Vazquez, M.; Oberhauser, A. F.; Schulten, K.; Fernandez, J. Nature 1999, 402, 100.
19. Oberhauser, A. F.; Badilla-Fernandez, C.; Carrion-Vazquez, M.; Fernandez, J. M. J. Mol. Biol. 2002, 319, 433.
20. Oberhauser, A. F.; Marszalek, P. E.; Erickson, H.; Fernandez, J. M. Nature 1998, 393, 181.
21. Paci, E.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1999, 288, 441-459.
22. Pennisi, M. E. Science 1999, 283, 168.
23. Qiu, D.; Shenkin, P. S.; Hollinger, F. P.; Still, W. C. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3005.
24. Rief, M.; Fernandez, J. M.; Gaub, H. E. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 4764.
25. Rief, M.; Gautel, M.; Oesterhelt, F.; Fernandez, J. M.; Gaub, H. E. Science 1997, 276, 1109-1112.
26. Rohs, R.; Etchebest, C.; Lavery, R. Biophys. J. 1999, 76, 2760-2768.
27. Smith, B. L.; Schaffer, T. E.; Viani, M.; Thompson, J. B.; Frederick, N. A.; Kindt, J.; Belcher, A.; Stucky, G. D.; Morse, D. E.; Hansma, P. K. Nature 1999, 399, 761.
28. Thompson, J. B.; Hansma, H. G.; Hansma, P. K.; Plaxco, K. W. J. Mol. Biol. 2002, 322, 645-652.
29. Tskhovrebova, L.; Trinic, J. A.; Sleep, J. A.; Simmons, R. M. Nature 1997, 387, 308.
30. Viani, M. B.; Schaffer, T. E.; Paloczi, G. T.; Pietrasanta, I.; Smith, B. L.; Thompson, J. B.; Richter, M.; Rief, M.; Gaub, H. E.; Plaxco, K. W.; Cleland, A. N.; Hansma, H. G.; Hansma, P. K. Rev. Sci. Instrum. 1999, 70, 4300.
31. Yang, G.; Cecconi, C.; Baase, W. A.; Vetter, I. R.; Breyer, W. A.; Haack, J. A.; Matthews, B. W.; Dahlquist, F. W.; Bustamante, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 139.