Computer simulations of fusion, fission and shape deformation in lipid membranes

Soft Matter

Volumn 8, Issue 3, 2012, Pages 606-618

  Yang, Kai ^a   Ma, Yu Qiang ^a,b  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

^b NANJING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELLULAR ACTIVITIES; EVOLUTION PATHWAYS; FISSION PROCESS; LIPID MEMBRANES; MOLECULAR LEVELS; SHAPE DEFORMATION;

CELL MEMBRANES; COMPUTATIONAL METHODS; CYTOLOGY; DEFORMATION; LIPIDS; MEMBRANES;

COMPUTER SIMULATION;

EID: 84255160805     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1sm05903c     Document Type: Review

References (108)

1. O. G. Mouritsen. Life As a Matter of Fat, Berlin, Springer-Verlag, 2005
2. S. L. Veatch S. L. Keller Phys. Rev. Lett. 2002 89 268101
3. K. Simons D. Toomre Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2000 1 31 39
4. A. S. Shaw Nat. Immunol. 2006 7 1139 1142
5. S. D. Conner S. L. Schmid Nature 2003 422 37 44
6. R. G. Anderson Annu. Rev. Biochem. 1998 67 199 225
7. T. Baumgart S. T. Hess W. W. Webb Nature 2003 425 821 824
8. H. T. McMahon J. L. Gallop Nature 2005 438 590 596
9. J. Zimmerberg L. V. Chernomordik Science 2005 310 1626 1627
10. M. M. Kozlov H. T. McMahon L. V. Chernomordik Trends Biochem. Sci. 2010 35 699 706
11. J. Lee B. R. Lentz Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 9274 9279
12. C. Peters T. L. Baars S. Bühler A. Mayer Cell 2004 119 667 678
13. M. A. Barocchi V. Masignani R. Rappuoli Nat. Rev. Microbiol. 2005 3 349 358
14. J. B. A. Green Nat. Cell Biol. 2008 10 375 377
15. D. M. Eckert P. S. Kim Annu. Rev. Biochem. 2001 70 777 810
16. Q. Fang K. Berberian L. W. Gong I. Hafez J. B. SØensen M. Lindau Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 15388 15392
17. M. Miaczynska H. Stenmark J. Cell Biol. 2008 180 7 11
18. A. Spang Cell. Mol. Life Sci. 2008 65 2781 2789
19. G. Lei R. C. MacDonald Biophys. J. 2003 85 1585 1599
20. T. Liu W. C. Tucker A. Bhalla E. R. Chapman J. C. Weisshaar Biophys. J. 2005 89 2458 2472
21. M. Lindau G. A. de Toledo Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell Res. 2003 1641 167 173
22. J. Heuvingh F. Pincet S. Cribier Eur. Phys. J. E 2004 14 269 276
23. U. Seifert Adv. Phys. 1997 46 13 137
24. L. Miao U. Seifert M. Wortis H. Dobereiner Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1994 49 5389 5407
25. Y. Kozlovsky L. V. Chernomordik M. M. Kozlov Biophys. J. 2002 83 2634 2651
26. Y. Kozlovsky M. M. Kozlov Biophys. J. 2002 82 882 895
27. Y. Kozlovsky M. M. Kozlov Biophys. J. 2003 85 85 96
28. S. J. Marrink A. H. de Vries D. P. Tieleman Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2009 1788 149 168
29. M. Müller K. Katsov M. Schick Phys. Rep. 2006 434 113 176
30. M. Venturoli M. M. Sperotto M. Kranenburg B. Smit Phys. Rep. 2006 437 1 54
31. A. P. Lyubartsev A. L. Rabinovich Soft Matter 2011 7 25 39
32. M. P. Allen, Computer Simulation of Liquids, Oxford, Clarendon, 1987
33. P. van der Ploeg H. J. C. Berendsen J. Chem. Phys. 1982 76 3271 3276
34. P. van der Ploeg H. J. C. Berendsen Mol. Phys. 1983 49 233 248
35. P. Bjelkmar P. S. Niemela I. Vattulainen E. Lindahl PLoS Comput. Biol. 2009 5 e1000289
36. G. Brannigan L. C. L. Lin F. L. H. Brown Eur. Biophys. J. 2006 35 104 124
37. S. J. Marrink A. H. de Vries A. E. Mark J. Phys. Chem. B 2004 108 750 760
38. S. J. Marrink E. Lindahl O. Edholm A. Mark J. Am. Chem. Soc. 2001 123 8638 8639
39. H. J. Risselada S. J. Marrink Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 17367 17372
40. S. J. Marrink A. E. Mark J. Am. Chem. Soc. 2003 125 11144 11145
41. I. R. Cooke K. Kremer M. Deserno Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2005 72 011506
42. B. J. Reynwar G. Illya V. A. Harmandaris M. M. Müller K. Kremer1 M. Deserno Nature 2007 447 461 464
43. R. D. Groot J. Chem. Phys. 1997 107 4423 4435
44. D. W. Li X. Y. Liu J. Chem. Phys. 2005 122 174909
45. J. C. Shillcock R. Lipowsky Nat. Mater. 2005 4 225 228
46. A. Grafmüller J. C. Shillcock R. Lipowsky Phys. Rev. Lett. 2007 98 218101
47. S. Qin Z. Yu Y. Yu J. Phys. Chem. B 2009 113 8114 8123
48. A. J. Markvoort A. F. Smeijers K. Pieterse R. A. van Santen P. A. J. Hilbers J. Phys. Chem. B 2007 111 5719 5725
49. S. A. Safran. Statistical thermodynamics of surfaces, interfaces and membranes, Westview Press, 2003
50. J. C. Shillcock R. Lipowsky J. Phys.: Condens. Matter 2006 18 S1191 CS1219
51. D. P. Siegel Biophys. J. 1993 65 2124 2140
52. D. P. Siegel Biophys. J. 1999 76 291 313
53. P. M. Kasson N. W. Kelley N. Singhal M. Vrljic A. T. Brunger V. S. Pande Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 113 11916 11921
54. A. F. Smeijers A. J. Markvoort K. Pieterse P. A. J. Hilbers J. Phys. Chem. B 2006 110 13212 13219
55. S. Ohta-Iino M. Pasenkiewicz-Gierula Y. Takaoka H. Miyagawa K. Kitamura A. Kusumi Biophys. J. 2001 81 217 224
56. V. Knecht S. J. Marrink Biophys. J. 2007 92 4254 4261
57. Y. G. Smirnova S. J. Marrink R. Lipowsky V. Knecht J. Am. Chem. Soc. 2010 132 6710 6718
58. M. J. Stevens J. H. Hoh T. B. Woolf Phys. Rev. Lett. 2003 91 188102
59. D. Mirjanian A. N. Dickey J. H. Hoh T. B. Woolf M. J. Stevens J. Phys. Chem. B 2010 114 11061 11068
60. H. Noguchi M. Takasu J. Chem. Phys. 2001 115 9547
61. A. Grafmüller J. C. Shillcock R. Lipowsky Biophys. J. 2009 96 2658 2675
62. L. Gao R. Lipowsky J. C. Shillcock Soft Matter 2008 4 1208 1214
63. A. Grafmüller J. C. Shillcock R. Lipowsky Mol. Simul. 2009 35 554 560
64. R. Jahn R. H. Scheller Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006 7 631 643
65. H. J. Risselada C. Kutzner H. Grubmuller ChemBioChem 2011 12 1049 1055
66. S. Wu H. Guo J. Phys. Chem. B 2009 113 589 C591
67. K. Bacia P. Schwille T. Kurzchalia Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 3272 3277
68. L. Li X. Y. Liang M. Y. Lin F. Qiu Y. L. Yang J. Am. Chem. Soc. 2005 127 17996 17997
69. Y. Inaoka M. Yamazaki Langmuir 2007 23 720 728
70. T. Hamada Y. Miura K. Ishii S. Araki K. Yoshikawa M. Vestergaard M. Takagi J. Phys. Chem. B 2007 111 10853 10857
71. M. M. Kozlov Traffic 2001 2 51 65
72. M. Laradji P. B. S. Kumar Phys. Rev. Lett. 2004 93 198105
73. S. Yamamoto S. Hyodo J. Chem. Phys. 2003 118 7937 7943
74. B. Hong F. Qiu H. Zhang Y. L. Yang J. Phys. Chem. B 2007 111 5837 5849
75. A. Bray Adv. Phys. 1994 43 357 459
76. R. Sano S. M. Masum T. Tanak Y. Yamashita V. Levadny M. Yamazaki J. Phys.: Condens. Matter 2005 17 S2979 S298
77. T. Tanaka Y. Tamba S. M. Masum Y. Yamashita M. Yamazaki Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2002 1564 173 182
78. P. F. Devaux I. L. Montero S. Bryde Chem. Phys. Lipids 2006 141 119 132
79. S. Ramachandran P. B. S. Kumar M. Laradji J. Chem. Phys. 2008 129 125104
80. T. T. Yue S. Y. Li X. R. Zhang W. C. Wang Soft Matter 2010 6 6109 6118
81. K. Yang Y. Q. Ma J. Phys. Chem. B 2009 113 1048 1057
82. K. Yang X. Shao Y. Q. Ma Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2009 79 051924
83. H. Noguchi M. Takasu Biophys. J. 2002 83 299 308
84. K. A. Smith D. Jasnow A. C. Balazs J. Chem. Phys. 2007 127 084703
85. K. Yang Y. Q. Ma Aust. J. Chem. 2011 64 894 899
86. J. B. Fournier P. G. Dommersnes P. Galatola C. R. Biol. 2003 326 467 476
87. M. Lenz J. Prost J. F. Joanny Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2008 78 011911
88. R. Lipowsky R. Dimova J. Phys.: Condens. Matter 2003 15 S31 S45
89. A. J. Markvoort R. A. van Santen P. A. J. Hilbers J. Phys. Chem. B 2006 110 22780 22785
90. H. Deuling W. Helfrich J. Phys. (Paris) 1976 37 1335 1345
91. J. D. Perlmutter J. N. Sachs J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6563 6577
92. A. J. Markvoort P. Spijker A. F. Smeijers K. Pieterse R. A. van Santen P. A. J. Hilbers J. Phys. Chem. B 2009 113 8731 8737
93. B. J. Peter H. M. Kent I. G. Mills Y. Vallis P. J. G. Butler P. R. Evans H. T. McMahon Science 2004 303 495 499
94. M. Masuda S. Takeda M. Sone T. Ohki H. Mori Y. Kamioka N. Mochizuki EMBO J. 2006 25 2889 2897
95. P. D. Blood G. A. Voth Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 15068 C15072
96. A. Arkhipov Y. Yin K. Schulten Biophys. J. 2008 95 2806 2821
97. Y. Yin A. Arkhipov K. Schulten Structure 2009 17 882 892
98. A. Arkhipov Y. Yin K. Schulten Biophys. J. 2009 97 2727 2735
99. M. Venturoli B. Smit M. M. Sperotto Biophys. J. 2005 88 1778 1798
100. F. J. de Meyer M. Venturoli B. Smit Biophys. J. 2008 95 1851 1865
101. U. Schmidt G. Guigas M. Weiss Phys. Rev. Lett. 2008 101 128104
102. N. Destainville Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2008 77 011905
103. N. Meilhac N. Destainville J. Phys. Chem. B 2011 115 7190 7199
104. M. Bagnat S. Keränen A. Shevchenko A. Shevchenko K. Simons Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 3254 3259
105. K. Yang Y. Q. Ma Nat. Nanotechnol. 2010 5 579 583
106. E. J. Wallace M. S. P. Sansom Nano Lett. 2008 8 2751 2756
107. Y. Xia Nat. Mater. 2008 7 758 760
108. Z. C. Ou-Yang, J. X. Liu and Y. Z. Xie, Geometric Methods in the Elastic Theory of Membranes in Liquid Crystal Phases, World Scientific, 1999