Membrane simulation models from nanometer to micrometer scale

Journal of the Physical Society of Japan

Volumn 78, Issue 4, 2009, Pages

  Noguchi, Hiroshi ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

^b FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

Author keywords

Bilayer membrane; Membrane fusion; Meshless method; Red blood cell; Solvent free model; Vesicle

Indexed keywords

EID: 67649201152     PISSN: 00319015     EISSN: 13474073     Source Type: Journal    
DOI: 10.1143/JPSJ.78.041007     Document Type: Article

References (134)

1. F. J. de Meyer, M. Venturoli, and B. Smit: Biophys. J, 95 (2008) 1851.
2. S. A. Safran: Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces, and Membranes (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994).
3. R. Lipowsky and E. Sackmann ed.: Structure and Dynamics of Membranes (Elsevier, Amsterdam, 1995).
4. U. Seifert: Adv. Phys. 46 (1997) 13.
5. G. Gompper and D. M. Kroll: in Statistical Mechanics of Membranes and Surfaces, ed. D. R. Nelson, T. Piran, and S. Weinberg (World Scientific, Singapore, 2004) 2nd ed.
6. G. Gompper and D. M. Kroll: J. Phys.: Condons. Matter 9 (1997) 8795.
7. L. Ma and W. S. Klug: J. Coraput. Phys. 227 (2008) 5816.
8. R. Goetz and R. Lipowsky: J. Chem. Phys. 108 (1998) 7397.
9. P. J. Hoogerbrugge and J. M. V. A. Koelman: Europhys. Lett. 19 (1992) 155.
10. P. Español and P. Warren: Europhys. Lett. 30 (1995) 191.
11. R. D. Groot and K. L. Rabone: Biophys. J. 81 (2001) 725.
12. J. C. Shelley, M. Y. Shelley, R. C. Reeder, S. Bandyopadhyay, and M. L. Klein: J. Phys. Chem. B 105 (2001) 4464.
13. S. J. Marrink, A. H. de Vries, and A. E. Mark: J. Phys, Chem. B 108 (2004) 750.
14. S. Izvekov and G. A. Voth: J. Phys. Chem. B 109 (2005) 2469.
15. A. Arkhipov, Y. Yin, and K. Schulten: Biophys. J. 95 (2008) 2806.
16. W. Shinoda, R. DeVane, and M. L. Klein: Soft Matter 4 (2008) 2454.
17. S. O. Nielsen, C. F. Lopez, G. Srinivas. and M. L. Klein: J. Phys.: Condons. Mailer 16 (2004) R481.
18. M. Miiller, K. Katsov, and M. Schick: Phys. Rep. 434 (2006) 113.
19. M. Venturoli, M. M. Sperotto, M. Kranenburg, and B. Smit: Phys. Rep. 437 (2006) 1.
20. S. Ramachandran, M. Laradji, and P. B. Sunil Kumar: j. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 041006.
21. P. B. Canham: J. Theor. Biol. 26 (1970) 61.
22. W. Helfrich: Z. Naturforsch. C 28 (1973) 693.
23. C. Tanford: The Hydrophobic Effect: Formation of Micelles and Biological Membranes (Wiley, New York, 1980).
24. U. Seifert, K. Berndl, and R. Lipowsky: Phys. Rev. A 44 (1991) 1182.
25. J. S. Ho and A. Baumgartner: Europhys. Lett. 12 (1990) 295.
26. D. H. Boal and M. Rao: Phys. Rev. A 46 (1992) 3037.
27. S. J. Zhao and J. T. Kindt: Europhys. Lett. 69 (2005) 839.
28. M. Buenemann and P. Lenz: Proa Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104 (2007) 9925.
29. C. Itzykson: in Proc. GIFT Semin, Jaca 85, ed. J. Abad, M. Asorey, and A. Cruz (World Scientific, Singapore, 1986) p. 130.
30. H. Noguchi and G. Gompper: Phys. Rev. Lett. 93 (2004) 258102.
31. H. Noguchi and G. Gompper: Phys. Rev. E 72 (2005) 011901.
32. G. Gompper and D. M. Kroll: Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 2284.
33. M. Kraus, W. Wintz, U. Seifert, and R. Lipowsky: Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3685.
34. S. Sukumaran and U. Seifert: Phys. Rev. E 64 (2001) 011916.
35. H. Noguchi and G. Gompper: Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 128103.
36. H. Noguchi and G. Gompper: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102 (2005) 14159.
37. A. Malevanets and R. Kapral: J. Chem. Phys. 110 (1999) 8605.
38. M. A. Mader, V. Vitkova, M. Abkarian, A. Viallat, and T. Podgorski: Eur. Phys. J. E 19 (2006).389.
39. V. Kantsler and V. Steinberg: Phys. Rev. Lett. 96 (2006) 036001.
40. S. R. Keller and R. Skalak: J. Fluid Mech. 120 (1982) 27.
41. U. Seifert: Eur. Phys. J. B 8 (1999) 405.
42. C. Misbah: Phys. Rev. Lett. 96 (2006) 028104.
43. V. V. Lebedev, K. S. Turitsyn, and S. S. Vergeles: Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 218101.
44. H. Hotani, F. Nomura, and Y. Suzuki: Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 4 (1999) 358.
45. M. Yanagisawa, M. Imai, and T. Taniguchi: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 148102.
46. P. Ziherl and S. Svetina: Europhys. Lett. 70 (2005) 690.
47. K. A. Smith and W. E. Uspal: J. Chem. Phys. 126 (2007) 075102.
48. J. Lidmar, L. Mirny, and D. R. Nelson: Phys. Rev. E 68 (2003) 051910.
49. G. A. Vliegenthart and G. Gompper: Biophys. J. 91 (2006) 834.
50. R. Skalak, A. Tozeren, R. P. Zarda, and S. Chien: Biophys. J. 13 (1973) 245.
51. D. E. Discher, D. H. Boal. and S. K. Boey: Biophys. J. 75 (1998) 1584.
52. M. Dao, J. Li, and S. Suresh: Mater. Sci. Eng, C 26 (2006) 1232.
53. M. M. Dupin, I. Halliday, C. M. Care, L. Alboul, and L. L. Munn: Phys. Rev. E 75 (2007) 066707.
54. A. Vaziri and A. Gopinath: Nat. Mater. 7 (2008) 15.
55. I. V. Pivkin and G. E. Karniadakis: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 118105.
56. J. P. Mills, L. Qie, M. Dao, C. T. Lim, and S. Suresh: Mech. Chem. Biosyst. 1 (2004) 169.
57. H. W. G. Lim, M. Words, and R. Mukhopadhyay: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 99 (2002) 16766.
58. C. Pozrikidis: J. Fluid Mech. 440 (2001) 269.
59. C. Pozrikidis: Ann. Biomed. Eng. 33 (2005) 165.
60. E. Lac and D. Barthes-Biesel: Phys. Fluids 20 (2008) 040801.
61. C. D. Eggleton and A. S. Popel: Phys. Fluids 10 (1998) 1834.
62. Y. Liu and W. K. Liu: J. Comput. Phys. 220 (2006) 139.
63. Y. Sui. H. T. Low, Y. T. Chew, and P. Roy: Phys. Rev. E 77 (2008) 016310.
64. Y. Suzuki, N. Tateishi, M. Soutani, and N. Maeda: Microcirculation 3 (1996) 49.
65. S. Kessler, R. Finken, and U. Seifert: J. Fluid Mech. 605 (2008) 207.
66. K. S. Chang and W. L. Olbricht: J. Fluid Mech. 250 (1993) 609.
67. M. Abkarian, M. Faivre, and A. Viallat: Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 188302.
68. J. M. Skotheim and T. W. Secomb: Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 078301.
69. J. M. Drouffe, A. C. Maggs, and S. Leibler: Science 254 (1991) 1353.
70. M. G. Del Pópolo and P. Ballone: J. Chem. Phys. 128 (2008) 024705.
71. T. Kohyama: private communication.
72. H. Noguchi and G. Gompper: Phys. Rev. E 73 (2006) 021903.
73. T. Belytschko, Y. Krongauz, D. Organ, M. Fleming, and P. Krysl: Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 139 (1996) 3.
74. P. Lancaster and K. Salkaskas: Math. Comput. 37 (1981) 141.
75. H. Noguchi and G. Gompper: J. Chem. Phys. 125 (2006) 164908.
76. P. Fromherz: Chem. Phys. Lett. 94 (1983) 259.
77. F. Nomura, M. Nagata, T. Inaba, H. Hiramatsu, H. Hotani, and K. Takiguchi: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 98 (2001) 2340.
78. N. Shahidzadeh, D. Bonn, O. Aguerre-Chariol, and J. Meunier: Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 4268.
79. O. Diat and D. Roux: j. Phys. II 3 (1993) 9.
80. K. Mortensen: Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 6 (2001) 140.
81. B. Medronho, S. Fujii, W. Richtering, M. G. Miguel, and U. Olsson: Colloid Polyin. Sci. 284 (2005) 317.
82. D. P. Tieleman, S. J. Marrink, and H. J. C. Berendsen: Biochim. Biophys. Acta: Rev. Biomembranes 1331 (1997) 235.
83. H. Noguchi and M. Takasu: Phys. Rev. E 64 (2001) 041913.
84. O. Farago: J. Chem. Phys. 119 (2003) 596.
85. G. Brannigan and F. L. H. Brown: J. Chem. Phys. 120 (2004) 1059.
86. G. Brannigan, P. F. Philips, and F. L. H. Brown: Phys. Rev. E 72 (2005) 011915.
87. I. R. Cooke, K. Kremer, and M. Deserno: Phys. Rev. E 72 (2005) 011506.
88. Z. J. Wang and D. Frenkel: j. Chem. Phys. 122 (2005) 234711.
89. A. P. Lyubartsev: Eur. Biophys. J. 35 (2005) 53.
90. J. D. Revalee, M. Laradji, and P. B. S. Kumar: J. Ghent. Phys. 128 (2008) 035102.
91. S. Morisada, H. Shinto, and K. Higashitani: J. Phys. Chem. B 109 (2005) 11762.
92. M. Feig and C. L. Brooks III: Curr. Opin. Struct. Biol. 14 (2004) 217.
93. T. Ooi, M. Oobatake, G. Memethy, and H. A. Scheraga: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 84 (1987) 3086.
94. S. Takada, Z. Luthey-Schulten, and P. G. Wolynes: J. Chem. Phys. 110 (1999) 11616.
95. H. Noguchi and M. Takasu: J. Chem. Phys. 115 (2001) 9547.
96. H. Noguchi and M. Takasu: Biophys. J. 83 (2002) 299.
97. H. Noguchi: j. Chem. Phys. 117 (2002) 8130.
98. H. Noguchi and M. Takasu: Phys. Rev. E 65 (2002) 051907.
99. H. Noguchi: Phys. Rev. E 67 (2003) 041901.
100. G. Ilya and M. Deserno: Biophys. J. 95 (2008) 4163.
101. B. J. Reynwar, G. Ilya, V. A. Harmandaris, M. M. Miiller, K. Kremer, and M. Deserno: Nature 447 (2007) 461.
102. G. Brannigan, L. C. L. Lin, and F. L. H. Brown: Eur. Biophys. J. 35
103. (2006) 104.
104. O. Farago, N. Gr0nbech-Jensen, and P. Pincus: Phys. Rev. Lett. 96 (2006) 018102.
105. O. Lenz and F. Schraid: Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 058104.
106. P. van der Ploeg and H. J. C. Berendsen: J. Chem. Phys. 76 (1982) 3271.
107. T. Sintes and A. Baumgartner: Physica A 249 (1998) 571.
108. O. Lenz and F. Schmid: J. Mol. Liq. 117 (2005) 147.
109. R. Jahn and H. Grubmuller: Curr. Opin. Cell Biol. 14 (2002) 488.
110. L. V. Chernomordik and M. M. Kozlov: Nat. Struct. Mol. Biol. 15 (2008) 675.
111. V. S. Markin, M. M. Kozlov, and V. L. Borovjagin: Gen. Physiol. Biophys. 3 (1984) 361.
112. D. P. Siegel: Biophys. J. 65 (1993) 2124.
113. Y. Kozlovsky and M. M. Kozlov: Biophys. J. 82 (2002) 882.
114. V. S. Markin and J. P. Albanesi: Biophys. J. 82 (2002) 693.
115. J. Y. Lee and M. Schick: Biophys. J. 94 (2008) 1699.
116. G. J. A. Sevink and A. V. Zvelindovsky: Macromolecules 38 (2005) 7502.
117. V. A. Frolov, A. Y. Dunina-Barkovskaya, A. V. Samsonov, and J. Zimmerberg: Biophys. J. 85 (2003) 1725.
118. M. Müller, K. Katsov, and M. Schick: J. Chem. Phys. 116 (2002) 2342.
119. M, Müller, K. Katsov, and M. Schick: Biophys. J. 85 (2003) 1611.
120. S. J. Marrink and A. E. Mark: J. Am. Chem, Soc. 125 (2003) 11144.
121. M. J. Stevens, J. H. Hoh, and T. B. Woolf: Phys. Rev. Lett 91 (2003) 188102.
122. A. F. Smeijers, A. J. Markvoort, K. Pieterse, and P. A. J. Hilbers: J. Phys. Chem. B 110 (2006) 13212.
123. P. M. Kasson and V. S. Pande: PLoS Comput. Biol. 3 (2007) 2228.
124. D. W. Li and X. Y. Liu: J. Chem. Phys. 122 (2005) 174909.
125. J. Shillcock and R. Lipowsky: Nat. Mater. 4 (2005) 225.
126. L. Gao, R. Lipowsky, and J. Shillcock: Soft Mailer 4 (2008) 1208.
127. V. Knecht and S. J. Marrink: Biophys. J. 92 (2007) 4254.
128. S. Yamaraoto and S. A. Hyodo: J. Chem. Phys. 118 (2003) 7937.
129. A. J. Markvoort, A. F. Smeijers, K. Pieterse, R. A. van Santen, and P. A. J. Hilbers: J. Phys. Chem. B 111 (2007) 5719.
130. S. A. Shkulipa, W. K. den Otter, and W. J. Briels: Biophys. J. 89 (2005) 823.
131. H. Guo and K. Kremer: J. Chem. Phys. 127 (2007) 054902.
132. R. A. Bockmann, B. L. de Groot, S. Kakorin, E. Nuemann, and H. Grabmüller: Biophys. J. 95 (2008) 1837.
133. K. A. Riske and R. Dimova: Biophys. J. 91 (2006) 1778.
134. J. Rudnick and G. Gaspari: J. Phys. A 19 (1986) L191.