Computer simulation of lipid membranes: Methodology and achievements

Polymer Science - Series C

Volumn 55, Issue 1, 2013, Pages 162-180

  Rabinovich, A L ^a   Lyubartsev, A P ^b  

^a INSTITUTE OF BIOLOGY   (Russian Federation)

^b STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COARSE GRAINED MODELS; COMPUTATIONAL MODELING; COMPUTER POWER; FORCE FIELDS; LIPID MEMBRANES; MOLECULAR SIMULATIONS; RECENT PROGRESS; RESEARCH GROUPS;

BIOLOGICAL SYSTEMS; COMPUTER SIMULATION;

LIPID BILAYERS;

EID: 84881131088     PISSN: 18112382     EISSN: 1555614X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1134/S1811238213070060     Document Type: Article

References (325)

1. A. J. Kox, J. P. J. Michels, and F. W. Wiegel, Nature 287, 317 (1980).
2. P. Van der Ploeg and H. J. C. Berendsen, J. Chem. Phys. 76, 3271 (1982).
3. P. Van der Ploeg and H. J. C. Berendsen, Mol. Phys. 49, 233 (1982).
4. K. V. Damodaran and K. M. Merz, Computer Simulation of Lipid Systems in Reviews in Computational Chemistry, Ed. by K. B. Lipkowitz and D. B. Boyd (VCH, New York, 1994), Vol. 5, p. 269.
5. O. G. Mouritsen and K. Jorgensen, Chem. Phys. Lipids 73, 3 (1994).
6. R. W. Pastor, Curr. Opin. Struct. Biol. 4, 486 (1994).
7. O. G. Mouritsen, M. M. Sperotto, J. Risbo, Z. Zhang, and M. J. Zuckermann, Adv. Comput. Biol. 2, 15 (1996).
8. E. Jacobsson, Trends Biochem. Sci. 22, 339 (1997).
9. D. P. Tieleman, S. J. Marrink, and H. J. C. Berendsen, Biochim. Biophys. Acta 1331, 235 (1997).
10. D. J. Tobias, K. Tu, and M. L. Klein, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2, 15 (1997).
11. M. Merz, Curr. Opin. Struct. Biol. 7, 511 (1997).
12. H. J. C. Berendsen and D. P. Tieleman, in Encyclopedia of Computational Chemistry, Ed. by R. Schleyer, (Wiley, New York, Chichester, et al., 1998), p. 1639.
13. S. E. Feller and A. D. MacKerell, J. Phys. Chem. B 104, 7510 (2000).
14. S. E. Feller, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 5, 217 (2000).
15. L. R. Forrest and M. S. P. Sansom, Curr. Opin. Struct. Biol. 10, 174 (2000).
16. S. E. Feller, in Molecular Dynamics Simulation of Phospholipid Bilayers in Lipid Bilayers. Structure and Interactions, Ed. by J. Katsaras and T. Gutberlet (Springer, Berlin, 2001), p. 89.
17. D. J. Tobias, in Membrane Simulations in Computational Biochemistry and Biophysics, Ed. by O. H. Becker, A. D. MacKerell, B. Roux, and M. Watanabe (Marcel Dekker, New York, 2001), p. 465.
18. H. L. Scott, Curr. Opin. Struct. Biol. 12, 495 (2002).
19. T. Hansson, C. Oostenbrink, and W. F. Van Gunsteren, Curr. Opin. Struct. Biol. 12, 190 (2002).
20. L. Saiz and M. L. Klein, Acc. Chem. Res. 35, 482 (2002).
21. L. Saiz, S. Bandyopadhyay, and M. L. Klein, Biosci. Rep. 22, 151 (2002).
22. L. Vigh, P. V. Escriba, A. Sonnleitner, M. Sonnleitner, S. Piotto, B. Maresca, I. Horvath, and J. L. Harwood, Prog. Lipid Res. 44, 303 (2005).
23. Y.-H. M. Chan and S. G. Boxer, Curr. Opin. Chem. Biol. 11, 581 (2007).
24. L. S. Vermeer, B. L. De Groot, V. Reat, A. Milon, and J. Czaplicki, Eur. Biophys. J. 36, 919 (2007).
25. Computational Modeling of Membrane Bilayers. Current Topics in Membranes, Ed. by S. E. Feller (Elsevier, San Diego, 2008), Vol. 60, p. 448.
26. S. J. Marrink, A. H. De Vries, and D. P. Tieleman, Biochim. Biophys. Acta 1788, 149 (2009).
27. S. A. Pandit and H. L. Scott, Biochim. Biophys. Acta 1788, 136 (2009).
28. A. A. Gurtovenko, J. Anwar, and I. Vattulainen, Chem. Rev. 110, 6077 (2010).
29. A. P. Lyubartsev and A. L. Rabinovich, Soft Matter 7, 25 (2011).
30. K. Yanga and Y.-Q. Ma, Soft Matter 8, 606 (2012).
31. A. D. MacKerell and L. Nilsson, Curr. Opin. Struct. Biol. 18, 194 (2008).
32. E. Lindahl and M. S. P. Sansom, Curr. Opin. Struct. Biol. 18, 425 (2008).
33. P. C. Whitford, K. Y. Sanbonmatsu, and J. N. Onuchic, Rep. Prog. Phys. 75, 076601 (2012).
34. L. Javidpour, Comput. Sci. Eng. 14, 97 (2012).
35. R. D. Toofanny and V. Daggett, WIREs Comput. Mol. Sci. 2, 405 (2012).
36. B. J. Grant, A. A. Gorfe, and J. A. McCammon, Curr. Opin. Struct. Biol. 20, 142 (2010).
37. A. Amadei, I. Daidone, A. Di Nola, and M. Aschi, Curr. Opin. Struct. Biol. 20, 155 (2010).
38. B. O. Villoutreix and O. Sperandio, Curr. Opin. Struct. Biol. 20, 168 (2010).
39. J. Wereszczynski and J. A. McCammon, Quart. Rev. Biophys. 45, 1 (2012)
40. F. L. H. Brown, Quart. Rev. Biophys. 44, 391 (2011).
41. X. Zhang, P. Tanner, A. Graff, C. G. Palivan, and W. Meier, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 50, 2293 (2012).
42. J. Hermans, H. J. C. Berendsen, W. F. Van Gunsteren, and J. P. M. Postma, Biopolymers 23, 1513 (1984).
43. L. D. Schuler, X. Daura, and W. F. Van Gunsteren, J. Comput. Chem. 22, 1205 (2001).
44. I. Chandrasekhar, M. Kastenholz, R. D. Lins, C. Oostenbrink, L. D. Schuler, D. P. Tieleman, and W. F. Van Gunsteren, Eur. Biophys. J. 32, 67 (2003).
45. A. D. Mackerell, J. Wiorkiewicz-Kuczera, and M. Karplus, J. Am. Chem. Soc. 117, 11946 (1995).
46. A. D. Mackerell, D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack, J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fisher, J. Gao, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiorkiewicz-Kuczera, D. Yin, and M. Karplus, J. Phys. Chem. B 102, 3586 (1998).
47. O. Berger, O. Edholm, and F. Jahnig, Biophys. J. 72, 2002 (1997).
48. E. Lindahl, B. Hess, and D. Van der Spoel, J. Mol. Model. 7, 306 (2001).
49. A. P. Eichenberger, J. R. Allison, J. Dolenc, D. P. Geerke, B. A. C. Horta, K. Meier, C. Oostenbrink, N. Schmid, D. Steiner, D. Wang, and W. F. Van Gunsteren, J. Chem. Theory Comput. 7, 3379 (2011).
50. S. E. Feller, D. Yin, R. W. Pastor, and A. D. MacKerell, Biophys. J. 73, 2269 (1997).
51. J. B. Klauda, B. R. Brooks, A. D. MacKerell, R. M. Venable, and R. W. Pastor, J. Phys. Chem. B 109, 5300 (2005).
52. L. Kale, R. Skeel, M. Bhandarkar, R. Brunner, A. Gursoy, N. Krawetz, J. Phillips, A. Shinozaki, K. Varadarajan, and K. Schulten, J. Comput. Phys. 151, 283 (1999).
53. J. Wang, R. M. Wolf, J. W. Caldwell, P. A. Kollman, and D. A. Case, J. Comput. Chem. 25, 1157 (2004).
54. B. Jójárt and T. A. Martinek, J. Comput. Chem. 28, 2051 (2007).
55. D. Poger and A. E. Mark, J. Chem. Theory Comput. 6, 325 (2010).
56. R. W. Benz, F. Castro-Roman, D. J. Tobias, and S. H. White, Biophys. J. 88, 805 (2005).
57. C.-J. Högberg and A. P. Lyubartsev, J. Phys. Chem. B 110, 14326 (2006).
58. C. Anezo, A. H. De Vries, H.-D. Holtje, D. P. Tieleman, and S.-J. Marrink, J. Phys. Chem. B 107, 9424 (2003).
59. S. W. I. Siu, R. Vacha, P. Jungwirth, and R. A. Bockmann, J. Chem. Phys. 128, 125103 (2008).
60. P. Prakash and R. Sankararamakrishnan, J. Comput. Chem. 31, 266 (2010).
61. S. W. Chiu, S. A. Pandit, H. L. Scott, and E. Jakobsson, J. Phys. Chem. B 113, 2748 (2009).
62. D. Poger, W. F. Van Gunsteren, and A. E. Mark, J. Comput. Chem. 31, 1117 (2010).
63. M. O. Jensen, O. G. Mouritsen, and G. H. Peters, Biophys. J. 86, 3556 (2004).
64. M. T. Hyvönen and P. T. Kovanen, Eur. Biophys. J. 34, 294 (2005).
65. J. Sonne, M. Ø. Jensen, F. Y. Hansen, L. Hemmingsen, and G. H. Peters, Biophys. J. 92, 4157 (2007).
66. C.-J. Högberg, A. M. Nikitin, and A. P. Lyubartsev, J. Comput. Chem. 29, 2359 (2008).
67. J. Gullingsrud and K. Schulten, Biophys. J. 86, 3496 (2004).
68. J. B. Klauda, N. Ku erka, B. R. Brooks, R. W. Pastor, and J. F. Nagle, Biophys. J. 90, 2796 (2006).
69. P. Prakash and R. Sankararamakrishnan, J. Comput. Chem. 31, 266 (2009).
70. M. Roark and S. E. Feller, J. Phys. Chem. B 113, 13229 (2009).
71. J. Sonne, F. Y. Hansen, and G. H. Peters, J. Chem. Phys. 122, 124903 (2005).
72. U. R. Pedersen, G. H. Peters, and P. Westh, Biophys. Chem. 125, 104 (2007).
73. J. Taylor, N. E. Whiteford, G. Bradley, and G. W. Watson, Biochim. Biophys. Acta 1788, 638 (2009).
74. Y. Andoh, T. Ito, and S. Okazaki, Mol. Simul. 38, 414 (2012).
75. J. Henin, W. Shinoda, and M. L. Klein, J. Phys. Chem. B 112, 7008 (2008).
76. N. Sapay and D. P. Tieleman, J. Comput. Chem. 32, 1400 (2011).
77. J. B. Klauda, R. M. Venable, J. A. Freites, J. W. O'Connor, D. J. Tobias, C. Mondragon-Ramires, I. Vorobyov, A. D. MacKerell, and R. W. Pastor, J. Phys. Chem. 114, 7830 (2010).
78. J. B. Lim, B. Rogaski, and J. B. Klauda, J. Phys. Chem. B 116, 203 (2012).
79. E. T. Prates, P. C. T. Souza, M. Pickholz, and M. S. Skaf, Int. J. Quantum Chem. 111, 1339 (2011).
80. R. W. Pastor and A. D. MacKerell, J. Phys. Chem., Lett. 2, 1526 (2011).
81. X. Zhu, P. E. M. Lopes, A. D. MacKerell, WIREs Comput. Mol. Sci. 2, 167 (2012).
82. J. P. M. Jämbeck and A. P. Lyubartsev, J. Phys. Chem. B 116, 3164 (2012).
83. J. P. M. Jämbeck and A. P. Lyubartsev, J. Chem. Theory Comput. 8, 2938 (2012).
84. K. V. Damodaran, K. M. Merz, and B. P. Gaber, Biochemistry 31, 7656 (1992).
85. U. Essmann, L. Perera, and M. L. Berkowitz, Langmuir 11, 4519 (1995).
86. P. B. Moore, C. F. Lopez, and M. L. Klein, Biophys. J. 81, 2484 (2001).
87. C. F. Lopez, S. O. Nielsen, M. L. Klein, and P. B. Moore, J. Phys. Chem. B 108, 6603 (2004).
88. L. Rosso and I. R. Gould, J. Comput. Chem. 29, 24 (2008).
89. B. A. Bauer and S. Patel, Theor. Chem. Acc. 131, 1153 (2012).
90. F. Castro-Román, R. W. Benz, S. H. White, and D. J. Tobias, J. Phys. Chem. B 110, 24157 (2006).
91. J. B. Klauda, B. R. Brooks, and R. W. Pastor, J. Chem. Phys. 125, 144710 (2006).
92. A. Vogel and S. E. Feller, J. Membr. Biol. 245, 23 (2012).
93. Y. Wang, P. R. L. Markwick, C. A. F. De Oliveira, and J. A. McCammon, J. Chem. Theory Comput. 7, 3199 (2011).
94. N. Ganesan, B. A. Bauer, T. R. Lucas, S. Patel, and M. Taufer, J. Comput. Chem. 32, 2958 (2011).
95. M. Patra, M. Karttunen, M. Hyvönen, E. Falck, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 108, 4485 (2004).
96. R. M. Venable, L. E. Chen, and R. W. Pastor, J. Phys. Chem. B 113, 5855 (2009).
97. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulations of Liquids (Clarendon, Oxford, 1987).
98. X. W. Wu and B. R. Brooks, J. Chem. Phys. 122, 044107 (2005).
99. J. B. Klauda, X. Wu, R. W. Pastor, and B. R. Brooks, J. Phys. Chem. B 111, 4393 (2007).
100. S. O. Nielsen, C. F. Lopez, G. Srinivas, and M. L. Klein, J. Phys.: Condens. Matter 16, R481 (2004).
101. G. Brannigan, L. C. L. Lin, and F. L. H. Brown, Biophys. J. 35, 104 (2006).
102. M. Müller, K. Katsov, and M. Schick, Phys. Rep. 434, 113 (2006).
103. M. Venturoli, M. M. Sperotto, M. Kranenburg, and B. Smit, Phys. Rep. 437, 1 (2006).
104. G. S. Ayton, W. G. Noid, and G. A. Voth, Curr. Opin. Struct. Biol. 17, 192 (2007).
105. J. Shillcock and R. Lipowsky, Biophys. Rev. Lett. 2, 33 (2007).
106. M. L. Klein and W. Shinoda, Science 321, 798 (2008).
107. J. Southern, J. Pitt-Francis, J. Whiteley, D. Stokeley, H. Kobashi, R. Nobes, Y. Kadooka, and D. Gavaghan, Prog. Biophys. Mol. Biol. 96, 60 (2008).
108. G. S. Ayton and G. A. Voth, Curr. Opin. Struct. Biol. 19, 138 (2009).
109. S. V. Bennun, M. I. Hoopes, C. Xing, and R. Faller, Chem. Phys. Lipids 159, 59 (2009).
110. G. S. Ayton, E. Lyman, and G. A. Voth, Faraday Discuss. 144, 347 (2010).
111. S. C. L. Kamerlin, S. Vicatos, A. Dryga, and A. Warshel, Annu. Rev. Phys. Chem. 62, 41 (2011).
112. S. J. Marrink, A. H. De Vries, and A. E. Mark, J. Phys. Chem. B 108, 750 (2004).
113. S. J. Marrink, H. J. Risselada, S. Yefimov, D. P. Tieleman, and A. H. De Vries, J. Phys. Chem. B 111, 7812 (2007).
114. L. Monticelli, S. K. Kandasamy, X. Periole, R. G. Larson, D. P. Tieleman, and S. J. Marrink, J. Chem. Theory Comput. 112, 819 (2008).
115. C. A. Lopez, A. J. Rzepiela, A. H. De Vries, L. Dijkhuizen, P. H. Hunenberger, and S. J. Marrink, J. Chem. Theory Comput. 95, 3195 (2009).
116. Z. Wu, Q. Cui, and A. Yethiraj, J. Chem. Theory Comput. 7, 3793 (2011).
117. H. J. Risselada and S. J. Marrink, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 3, 17367 (2008).
118. S. Baoukina, L. Monticelli, H. J. Risselada, S. J. Marrink, and D. P. Tieleman, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105, 12462 (2008).
119. Z. L. Wang and X. H. He, J. Chem. Phys. 130, 094905 (2009).
120. W. F. D. Bennett, J. L. MacCallum, and D. P. Tieleman, J. Am. Chem. Soc. 131, 1972 (2009).
121. Y. Li, X. Chen, and N. Gu, J. Phys. Chem. B 112, 16647 (2008).
122. L. Monticelli, E. Salonen, P. C. Ke, and I. Vattulainen, Soft Matter 5, 4433 (2009).
123. Y. Li and N. Gu, J. Phys. Chem. B 114, 2749 (2010).
124. X. B. Lin, Y. Li, and N. Gu, J. Comput. Theor. Nanosci. 7, 269 (2010).
125. J. P. P. Ramalho, P. Gkeka, and L. Sarkisov, Langmuir 27, 3723 (2011).
126. T. Nagai and Y. Okamoto, Mol. Simul. 38, 437 (2012).
127. S. Esteban-Martin, H. J. Risselada, J. Salgado, and S. J. Marrink, J. Am. Chem. Soc. 131, 15194 (2009).
128. H. J. Risselada and S. J. Marrink, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 2056 (2009).
129. H. J. Risselada and S. J. Marrink, Soft Matter 5, 4531 (2009).
130. C. Rosetti and C. Pastorino, J. Phys. Chem. B 115, 1002 (2011).
131. J. D. Perlmutter and J. N. Sachs, J. Am. Chem. Soc. 133, 6563 (2011).
132. M. C. Watson, E. S. Penev, P. M. Welch, and F. L. H. Brown, J. Chem. Phys. 135, 244701 (2011).
133. C. Rosetti and C. Pastorino, J. Phys. Chem. B 116, 3525 (2012).
134. J. M. Rodgers, J. Sorensen, F. J.-M. De Meyer, B. Schiott, and B. Smit, J. Phys. Chem. B 116, 1551 (2012).
135. J. F. Kraft, M. Vestergaard, B. Schiott, and L. Thogersen, J. Chem. Theory Comput. 8, 1556 (2012).
136. M. J. Hinner, S. J. Marrink, and A. H. De Vries, J. Phys. Chem. B 113, 15807 (2009).
137. S. A. Sanders and A. Z. Panagiotopoulos, J. Chem. Phys. 132, 114902 (2010).
138. S. O. Yesylevskyy, L. V. Schafer, D. Sengupta, and S. J. Marrink, PLoS Comput. Biol. 6, e1000810 (2010).
139. A. Y. Shih, A. Arkhipov, P. L. Freddolino, and K. Schulten, J. Phys. Chem. B 110, 3674 (2006).
140. A. Arkhipov, Y. Yin, and K. Schulten, Biophys. J. 95, 2806 (2008).
141. A. Y. Shih, P. L. Freddolino, A. Arkhipov, and K. Schulten, J. Struct. Biol. 157, 579 (2007).
142. A. Y. Shih, A. Arkhipov, P. L. Freddolino, S. G. Sligar, and K. Schulten, J. Chem. Phys. B 111, 11095 (2007).
143. Y. Yin, A. Arkhipov, and K. Schulten, Structure 17, 882 (2009).
144. A. Arkhipov, Y. Yin, and K. Schulten, Biophys. J. 97, 2727 (2009).
145. M. Orsi, D. Y. Haubertin, W. E. Sanderson, and J. W. Essex, J. Phys. Chem. B 112, 802 (2008).
146. M. Orsi, J. Michel, and J. W. Essex, J. Phys.: Condens. Matter 22, 155106 (2010).
147. J. C. Shelley, M. Y. Shelley, R. C. Reeder, S. Bandyopadhyay, and M. L. Klein, J. Phys. Chem. B 105, 4464 (2001).
148. I. R. Cooke and M. Deserno, J. Chem. Phys. 123, 224710 (2005).
149. A. P. Lyubartsev, Eur. Biophys. J. 35, 53 (2005).
150. S. Izvekov and G. A. Voth, J. Chem. Theory Comput. 2, 637 (2006).
151. J. C. Shelley, M. Y. Shelley, R. C. Reeder, S. Bandyopadhyay, P. B. Moore, and M. L. Klein, J. Phys. Chem. B 105, 9785 (2001).
152. M. J. Stevens, J. Chem. Phys. 121, 11942 (2004).
153. S. Izvekov and G. A. Voth, J. Phys. Chem. B 109, 2469 (2005).
154. W. G. Noid, J.-W. Chu, G. S. Ayton, V. Krishna, S. Izvekov, G. A. Voth, A. Das, and H. C. Andersen, J. Chem. Phys. 128, 244114 (2008).
155. S. Izvekov and G. A. Voth, J. Phys. Chem. B 113, 4443 (2009).
156. L. Lu and G. A. Voth, J. Phys. Chem. B 113, 1501 (2009).
157. G. S. Ayton and G. A. Voth, J. Phys. Chem. B 113, 4413 (2009).
158. A. P. Lyubartsev and A. Laaksonen, Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 52, 3730 (1995).
159. D. Reith, M. Pütz, and F. Müller-Plathe, J. Comput. Chem. 24, 1624 (2003).
160. A. P. Lyubartsev, Y. Tu, and A. Laaksonen, J. Comput. Theor. Nanosci. 6, 951 (2009).
161. A. P. Lyubartsev, A. Mirzoev, L. J. Chen, and A. Laaksonen, Faraday Discuss. 144, 43 (2010).
162. K. R. Hadley and C. McCabe, J. Chem. Phys. 132, 134505 (2010).
163. T. Murtola, E. Falck, M. Karttunen, and I. Vattulainen, J. Chem. Phys. 126, 075101 (2007).
164. W. K. Den Otter, J. Chem. Phys. 131, 205101 (2009).
165. B. West, F. L. H. Brown, and F. Schmid, Biophys. J. 96, 101 (2009).
166. B. W. Reynwar and M. Deserno, Biointerfaces 3, FA117 (2008).
167. P. J. Stansfeld and M. S. P. Sansom, J. Chem. Theory Comput. 7, 1157 (2011).
168. F. De Meyer and B. Smit, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 95, 3654 (2009).
169. F. Schmid, D. Duchs, O. Lenz, and B. West, Comput. Phys. Commun. 177, 168 (2007).
170. M. Hömberg and M. Müller, J. Chem. Phys. 132, 155104 (2010).
171. J. Neder, B. West, P. Nielaba, and F. Schmid, J. Chem. Phys. 112, 115101 (2010).
172. H. Noguchi, J. Chem. Phys. 134, 055101 (2011).
173. A. De Nicola, Y. Zhao, T. Kawakatsu, D. Roccatano, and G. Milano, J. Chem. Theory Comput. 7, 2947 (2011).
174. A. De Nicola, Y. Zhao, T. Kawakatsu, D. Roccatano, and G. Milano, Theor. Chem. Acc. 131, 1167 (2012).
175. D. A. Pantano, P. B. Moore, M. L. Klein, and D. E. Discher, Soft Matter 7, 8182 (2011).
176. K. R. Hadley and C. McCabe, Soft Matter 8, 4802 (2012).
177. L. J. D. Frink, A. L. Frischknecht, M. A. Heroux, M. L. Parks, and A. G. Salinger, J. Chem. Theory Comput. 8, 1393 (2012).
178. M. Hömberg and M. Müller, Eur. Phys. Lett. 97, 68010 (2012).
179. E. A. Dratz and A. J. Deese, in Biological Membranes: Examples from Photoreceptors and Model Membrane Bilayers in the Health Effects of Polyunsaturated Fatty Acids in Seafoods, Ed. by A. P. Simopoulous, R. R. Kifer, and R. E. Martin (Academic, Washington, 1986), p. 319.
180. A. L. Rabinovich and P. O. Ripatti, Usp. Sovrem. Biol. 114, 581 (1994).
181. A. L. Rabinovich, P. O. Ripatti, N. K. Balabaev, and F. A. M. Leermakers, Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 67, 011909 (2003).
182. R. C. Valentine and D. L. Valentine, Prog. Lipid Res. 43, 383 (2004).
183. S. E. Feller and K. Gawrisch, Curr. Opin. Struct. Biol. 15, 416 (2005).
184. K. Gawrisch, O. Soubias, and M. Mihailescu, Prostagl. Leukotr. Essent. Fatty Acids 79, 131 (2008).
185. W. Stillwell, Chem. Phys. Lipids 153, 1 (2008).
186. S. R. Wassall and W. Stillwell, Biochim. Biophys. Acta 1788, 24 (2009).
187. D. B. Jump, D. Botolin, Y. Wang, J. Xu, O. Demeure, and B. Christian, Chem. Phys. Lipids 153, 3 (2008).
188. R. S. Chapkin, J. Seo, D. N. McMurray, and J. R. Lupton, Chem. Phys. Lipids 153, 14 (2008).
189. S. R. Shaikh and M. Edidin, Chem. Phys. Lipids 153, 24 (2008).
190. H. Y. Kim, Chem. Phys. Lipids 153, 34 (2008).
191. R. A. Siddiqui, K. Harvey, and W. Stillwell, Chem. Phys. Lipids 153, 47 (2008).
192. N. V. Eldho, S. E. Feller, S. Tristram-Nagle, I. V. Polozov, and K. Gawrisch, J. Am. Chem. Soc. 125, 6409 (2003).
193. L. Koubi, L. Saiz, M. Tarek, D. Scharf, and M. L. Klein, J. Phys. Chem. B 107, 14500 (2003).
194. F. A. M. Leermakers, A. L. Rabinovich, and N. K. Balabaev, Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 67, 011910 (2003).
195. A. L. Rabinovich, P. O. Ripatti, and N. K. Balabaev, Proc. SPIE 5127, 54 (2003).
196. S. R. Shaikh, V. Cherezov, M. Caffrey, W. Stillwell, and S. R. Wassall, Biochemistry 42, 12028 (2003).
197. M. C. Pitman, F. Suits, A. D. MacKerell, and S. E. Feller, Biochem. 43, 15318 (2004).
198. A. L. Rabinovich, P. O. Ripatti, and N. K. Balabaev, Russ. J. Phys. Chem. 78, 1004 (2004).
199. M. Carrillo-Tripp and S. E. Feller, Biochemistry 44, 10164 (2005).
200. A. L. Rabinovich, N. K. Balabaev, M. G. Alinchenko, V. P. Voloshin, N. N. Medvedev, and P. Jedlovszky, J. Chem. Phys. 122, 084906 (2005).
201. A. L. Rabinovich, P. O. Ripatti, and N. K. Balabaev, in Molecular Simulation Studies in Material and Biological Sciences, Ed. by Kh. Kholmurodov (Nova Sci., New York, 2006), p. 15.
202. S. Ollila, M. T. Hyvonen, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 111, 3139 (2007).
203. A. L. Rabinovich, V. V. Kornilov, N. K. Balabaev, F. A. M. Leermakers, and A. V. Filippov, Biochem., Ser. A: Membr. Cell Biol. 1, 343 (2007).
204. S. E. Feller, Chem. Phys. Lipids 10, 76 (2008).
205. S. J. Marrink, A. H. De Vries, T. A. Harroun, J. Katsaras, and S. R. Wassall, J. Am. Chem. Soc. 130, 10 (2008).
206. W. F. D. Bennett, J. L. MacCallum, M. J. Hinner, S. J. Marrink, and D. P. Tieleman, J. Am. Chem. Soc. 131, 12714 (2009).
207. M. Bachar, P. Brunelle, D. P. Tieleman, and A. Rauk, J. Phys. Chem. B 108, 7170 (2004).
208. A. H. De Vries, A. E. Mark, and S. J. Marrink, J. Phys. Chem. B 108, 2454 (2004).
209. S. A. Pandit, S. Vasudevan, S. W. Chiu, R. J. Mashl, E. Jakobsson, and H. L. Scott, Biophys. J. 87, 1092 (2004).
210. S. A. Pandit, E. Jakobsson, and H. L. Scott, Biophys. J. 87, 3312 (2004).
211. D. P. Tieleman, BMC Biochem. 5, 10 (2004).
212. S. Y. Bhide and M. L. Berkowitz, J. Chem. Phys. 123, 224702 (2005).
213. P. T. Vernier, M. J. Ziegler, Y. Sun, W. V. Chang, M. A. Gundersen, and D. P. Tieleman, J. Am. Chem. Soc. 128, 6288 (2006).
214. J. Aittoniemi, P. S. Niemela, M. T. Hyvonen, M. Karttunen, and I. Vattulainen, Biophys. J. 92, 1125 (2007).
215. S. Y. Bhide, Z. Zhang, and M. L. Berkowitz, Biophys. J. 92, 1284 (2007).
216. M. H. Cheng, L. T. Liu, A. C. Saladino, Y. Xu, and P. Tang, J. Phys. Chem. B 111, 14186 (2007).
217. S. Leekumjorn and A. K. Sum, J. Phys. Chem. B 111, 6026 (2007).
218. S. A. Pandit, S.-W. Chiu, E. Jakobsson, A. Grama, and H. L. Scott, Biophys. J. 92, 920 (2007).
219. Z. Zhang, S. Y. Bhide, and M. L. Berkowitz, J. Phys. Chem. B 111, 12888 (2007).
220. Q. Zhu, K. H. Cheng, and M. W. Vaughn, J. Phys. Chem. B 111, 11021 (2007).
221. M. Dahlberg and A. Maliniak, J. Phys. Chem. B 112, 11655 (2008).
222. H. Martinez-Seara, T. Rog, M. Pasenkiewicz-Gierula, I. Vattulainen, M. Karttunen, and R. Reigada, Biophys. J. 95, 3295 (2008).
223. H. Martinez-Seara, T. Róg, M. Karttunen, R. Reigada, and I. Vattulainen, J. Chem. Phys. 129, 105103 (2008).
224. S. Mondal and C. Mukhopadhyay, Langmuir 24, 10298 (2008).
225. S. A. Pandit, S.-W. Chiu, E. Jakobsson, A. Grama, and H. L. Scott, Langmuir 24, 6858 (2008).
226. M. Roark and S. E. Feller, Langmuir 24, 12469 (2008).
227. Z. Zhang, L. Lu, and M. L. Berkowitz, J. Phys. Chem. B 112, 3807 (2008).
228. S. P. Soni, J. A. Ward, S. E. Sen, S. E. Feller, and S. R. Wassall, Biochemistry 48, 11097 (2009).
229. K. Ländesmäki, O. H. S. Ollila, A. Koivuniemi, P. T. Kovanen, and M. T. Hyvönen, Biochim. Biophys. Acta 1798, 938 (2010)
230. D. V. Pyrkova, N. K. Tarasova, T. V. Pyrkov, N. A. Krylov, and R. G. Efremov, Soft Matter 7, 2569 (2011).
231. N. Ku erka, B. W. Holland, C. G. Gray, B. Tomberli, and J. Katsaras, J. Phys. Chem. B 116, 232 (2012).
232. L. Janosi and A. A. Gorfe, J. Chem. Theory Comput. 6, 3267 (2010).
233. W. Zhao, A. A. Gurtovenko, I. Vattulainen, and M. Karttunen, J. Phys. Chem. B 116, 269 (2012).
234. D. Aguayo, F. D. González-Nilo, and C. Chipot, J. Chem. Theory Comput. 8, 1765 (2012).
235. A. H. De Vries, I. Chandrasekhar, W. F. Van Gunsteren, and P. H. Hunenberger, J. Phys. Chem. B 109, 11643 (2005).
236. T. Schubert, E. Schneck, and M. Tanaka, J. Chem. Phys. 135, 055105 (2011).
237. J. T. Kindt, Mol. Simul. 37, 516 (2011).
238. M. Bulacu, X. Periole, and S. J. Marrink, Biomacromolec. 13, 196 (2012).
239. J. S. Hub, T. Salditt, M. C. Rheinstadter, and B. L. De Groot, Biophys. J. 93, 3156 (2007).
240. J. B. Klauda, M. F. Roberts, A. G. Redfield, B. R. Brooks, and R. W Pastor, Biophys. J. 94, 3074 (2008).
241. S. Leekumjorn and A. K. Sum, Biochim. Biophys. Acta 1768, 354 (2007).
242. J. Pimthon, R. Willumeit, A. Lendlein, and D. Hofmann, Biochim. Biophys. Acta 921, 136 (2009).
243. S.-S. Qin, Z. W. Yu, and Y.-X. Yu, J. Phys. Chem. B 113, 8114 (2009).
244. P. S. Coppock and J. T. Kindt, Langmuir 25, 352 (2009).
245. S. A. Pandit and H. L. Scott, J. Chem. Phys. 124, 014708 (2006).
246. R. Notman, W. K. Den Otter, M. G. Noro, W. J. Briels, and J. Anwar, Biophys. J. 93, 2056 (2007).
247. C. Das, P. D. Olmsted, and M. G. Noro, Soft Matter 5, 4549 (2009).
248. R. Metcalf and S. A. Pandit, J. Phys. Chem. B 116, 4500 (2012).
249. Z. Cournia, J. C. Smith, and G. M. Ullmann, J. Comput. Chem. 26, 1383 (2005).
250. F. A. M. Leermakers and A. L. Rabinovich, Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 76, 031904 (2007).
251. R. Zidovetzki and I. Levitan, Biochim. Biophys. Acta 1768, 1311 (2007).
252. M. L. Berkowitz, Biochim. Biophys. Acta 1788, 86 (2009).
253. J. Pan, S. Tristram-Nagle, and J. F. Nagle, Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 80, 021931 (2009).
254. S. R. Wassall and W. Stillwell, Chem. Phys. Lipids 153, 57 (2008).
255. N. Ku erka, D. Marquardt, T. A. Harroun, M.-P. Nieh, S. R. Wassall, De D. H. Jong, L. V. Schafer, S. J. Marrink, and J. Katsaras, Biochem. 49, 7485 (2010).
256. M. Mihailescu, R. G. Vaswani, E. Jardón-Valadez, F. Castro-Román, J. A. Freites, D. L. Worcester, A. R. Chamberlin, D. J. Tobias, and S. H. White, Biophys. J. 100, 1455 (2011).
257. M. Alwarawrah, J. Dai, and J. Huang, J. Phys. Chem. B 114, 7516 (2010).
258. Y. Andoh, K. Oono, S. Okazaki, and I. Hatta, J. Chem. Phys. 136, 155104 (2012).
259. S. Jo, H. Rui, J. B. Lim, J. B. Klauda, and W. Im, J. Phys. Chem. B 114, 13342 (2010).
260. C. L. Wennberg, D. Van de Spoel, and J. S. Hub, J. Am. Chem. Soc. 134, 5351 (2012).
261. H. Saito and W. Shinoda, J. Phys. Chem. B 115, 15241 (2011).
262. J. De Joannis, P. S. Coppock, F. Yin, M. Mori, A. Zamorano, and J. T. Kindt, J. Am. Chem. Soc. 133, 3625 (2011).
263. I. P. Sugár and P. L.-G. Chong, J. Am. Chem. Soc. 134, 1164 (2012).
264. J. Zidar, F. Merzel, M. Hodošček, K. Rebolj, K. Sepčić, P. Maček, and D. Janežić, J. Phys. Chem. B 113, 15795 (2009).
265. W. F. D. Bennett and D. P. Tieleman, J. Lipid Res. 53, 421 (2012).
266. K. Mori, M. I. Mahmood, S. Neya, K. Matsuzaki, and T. Hoshino, J. Phys. Chem. B 116, 5111 (2012).
267. M. Fraňová, J. Repáková, P. Čapková, J. M. Holopainen, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 114, 2704 (2010).
268. A. Hall, T. Rog, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 115, 14424 (2011).
269. T. J. Yacoub, A. S. Reddy, and I. Szleifer, Biophys. J. 101, 378 (2011).
270. M. Patra, E. Salonen, E. Terama, I. Vattulainen, R. Faller, B. W. Lee, J. Holopainen, and M. Karttunen, Biophys. J. 90, 1121 (2006).
271. C.-J. Högberg, A. Maliniak, and A. P. Lyubartsev, Biophys. Chem. 125, 416 (2007).
272. V. Castro, B. Stevensson, S. V. Dvinskikh, C.-J. Högberg, A. P. Lyubartsev, H. Zimmermann, D. Sandström, and A. Maliniak, Biochim. Biophys. Acta 1778, 2604 (2008).
273. C.-J. Högberg and A. P. Lyubartsev, Biophys. J. 94, 525 (2008).
274. E. Terama, O. H. S. Ollila, E. Salonen, A. C. Rowat, C. Trandum, P. Westh, M. Patra, M. Karttunen, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 112, 4131 (2008).
275. R. C. Bernardi, D. E. Gomes, R. Gobato, C. A. Taft, A. T. Ota, and P. G. Pascutti, Mol. Phys. 107, 1437 (2009).
276. R. D. Porasso, W. F. D. Bennett, S. D. Oliveira-Costa, and J. J. L. Cascales, J. Phys. Chem. B 113, 9988 (2009).
277. S. Vemparala, C. Domene, and M. L. Klein, Acc. Chem. Res. 132, 103 (2010).
278. E. H. Mojumdar and A. P. Lyubartsev, Biophys. Chem. 153, 27 (2010).
279. J. J. L. Cascales, S. D. O. Costa, and R. D. Porasso, J. Chem. Phys. 135, 135103 (2011).
280. R. C. Bernardi and P. G. Pascutti, J. Chem. Theory Comput. 8, 2197 (2012).
281. P.-L. Chau, P. Jedlovszky, P. N. M. Hoang, and S. Picaud, J. Mol. Liq. 147, 128 (2009).
282. P.-L. Chau, K. M. Tub, K. K. Liang, I. T. Todorov, S. J. Roser, R. Barker, and N. Matubayasi, Mol. Phys. 110, 1461 (2012).
283. P.-L. Chau, P. N. M. Hoang, S. Picaud, and P. Jedlovszky, Chem. Phys. Lett. 438, 294 (2007).
284. A. A. Gurtovenko and J. Anwar, J. Phys. Chem. B 113, 1983 (2009).
285. B. Griepernau, S. Leis, M. F. Schneider, M. Sikor, D. Steppich, and R. A. Böckmann, Biochim. Biophys. Acta - Biomembr. 1768, 2899 (2007).
286. T. Mavromoustakos, P. Chatzigeorgiou, C. Koukoulitsa, and S. Durdagi, Int. J. Quantum Chem. 111, 1172 (2011).
287. D. Bemporad, J. W. Essex, and C. Luttmann, Biochim. Biophys. Acta 1718, 1 (2005).
288. T. Sugii, S. Takagi, and Y. Matsumoto, J. Chem. Phys. 123, 184714 (2005).
289. Z. Zhang and M. L. Berkowitz, J. Phys. Chem. B 113, 7676 (2009).
290. S. Y. Bhide and M. L. Berkowitz, J. Chem. Phys. 125, 094713 (2006).
291. M. L. Berkowitz, D. L. Bostick, and S. Pandit, Chem. Rev. 106, 1527 (2006).
292. D. Robinson, N. A. Besley, P. O'Shea, and J. D. Hirst, J. Comput. Chem. 32, 2613 (2011).
293. J. N. Sachs, H. Nanda, H. I. Petrache, and T. B. Woolf, Biophys. J. 86, 3772 (2004).
294. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Am. Chem. Soc. 127, 17570 (2005).
295. A. A. Gurtovenko, J. Chem. Phys. 122, 244902 (2005).
296. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, Biophys. J. 92, 1878 (2007).
297. R. A. Böckmann, B. L. De Groot, S. Kakorin, E. Neumann, and H. Grubmüller, Biophys. J. 95, 1837 (2008).
298. A. Cordomi, O. Edholm, and J. J. Perez, J. Phys. Chem. B 112, 1397 (2008).
299. A. Dickey and R. Faller, Biophys. J. 95, 2636 (2008).
300. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 112, 1953 (2008).
301. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 112, 4629 (2008).
302. A. Cordomi, O. Edholm, and J. J. Perez, J. Chem. Theory Comput. 5, 2125 (2009).
303. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Chem. Phys. 130, 215107 (2009).
304. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 113, 7194 (2009).
305. R. Vácha, S. W. I. Siu, M. Petrov, R. A. Böckmann, J. Barucha-Kraszewska, P. Jurkiewicz, M. Hof, M. L. Berkowitz, and P. Jungwirth, J. Phys. Chem. A 113, 7235 (2009).
306. J. N. Sachs, P. S. Crozier, and T. B. Woolf, J. Chem. Phys. 121, 10847 (2004).
307. S. Pöyry, T. Róg, M. Karttunen, and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 113, 15513 (2009).
308. M. S. Miettinen, A. A. Gurtovenko, I. Vattulainen, and M. Karttunen, J. Phys. Chem. B 113, 9226 (2009).
309. A. Magarkar, E. Karakas, M. Stepniewski, T. Róg, and A. Bunker, J. Phys. Chem. B 116, 4212 (2012).
310. L. M. S. Loura and J. P. P. Ramalho, Molecules 16, 5437 (2011).
311. A. Debnath, K. G. Ayappa, V. Kumaran, and P. K. Maiti, J. Phys. Chem. B 113, 10660 (2009).
312. A.-T. Kuo, C.-H. Chang, and W. Shinoda, Langmuir 282, 8156 (2012).
313. U. H. N. Dürr, S. Afonin, B. Hoff, G. De Luca, J. W. Emsley, and A. S. Ulrich, J. Phys. Chem. B 116, 4769 (2012).
314. A. CordomÍ, J. Prades, J. Frau, O. Vögler, S. S. Funari, J. J. Perez, P. V. Escriba, and F. Barcelo, J. Lipid Res. 51, 1113 (2010).
315. N. D. Winter and G. C. Schatz, J. Phys. Chem. B 114, 5053 (2010).
316. M. Raghunathan, Y. Zubovski, R. M. Venable, R. W. Pastor, J. F. Nagle, and S. Tristram-Nagle, J. Phys. Chem. B 116, 3918 (2012).
317. A. A. Gurtovenko and I. Vattulainen, J. Phys. Chem. B 111, 13554 (2007).
318. P. T. Vernier, M. J. Ziegler, Y. Sun, M. A. Gundersen, and D. P. Tieleman, Phys. Biol. 3, 233 (2006).
319. A. J. Makarucha, N. Todorova, and I. Yarovsky, Eur. Biophys. J. 40, 103 (2011).
320. X. Li, Y. Shi, B. Miao, and Y. Zhao, J. Phys. Chem. B 116, 5391 (2012).
321. H. Lee and H. Kim, J. Phys. Chem. C 116, 9327 (2012).
322. A. A. Skandani, R. Zeineldin, and M. Al-Haik, Langmuir 28, 7872 (2012).
323. J.-Q. Lin, Y.-G. Zheng, H.-W. Zhang, and Z. Chen, Langmuir 27, 8323 (2011).
324. B. Song, H. Yuan, C. J. Jameson, and S. Murad, Mol. Phys. 109, 1511 (2011).
325. A. Jusufi, R. H. De Vane, W. Shinoda, and M. L. Klein, Soft Matter 7, 1139 (2011).