Alain Wagner, Olivier Chaloin, Vincent Flacher, Evelyne Schaeffer, Jean-Serge Remy, Serena Bernacchi, Laure Dehuyser, David Sigwalt, Rachid Baati, Christopher G. Mueller, Immunopathologie et chimie thérapeutique (ICT), Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception et application de molécules bioactives (CAMB), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie des Systèmes Fonctionnels, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Architecture et réactivité de l'ARN (ARN), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Architecture et Réactivité de l'ARN (ARN), Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse (LMSPC), Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (ICPEES), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Immunologie et chimie thérapeutiques (ICT), Cancéropôle du Grand Est-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and laboratoire de chimie et pharmacologie de molécules d'intérêt biologique
Mannoside glycolipid conjugates are able to inhibit human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) trans-infection mediated by human dendritic cells (DCs). The conjugates are formed by three building blocks: a linear or branched mannose head, a hydrophilic linker, and a 24-carbon lipid chain. We have shown that, even as single molecules, these compounds efficiently target mannose-binding lectins, such as DC-specific ICAM-3-grabbing nonintegrin (DC-SIGN) important for HIV-1 transmission. With the goal to optimize their inhibitory activity by supramolecular structure formation, we have compared saturated and unsaturated conjugates, as single molecules, self-assemblies of dynamic micelles, and photopolymerized cross-linked polymers. Surface plasmon resonance showed that, unexpectedly, polymers of trivalent conjugates did not display a higher binding affinity for DC-SIGN than single molecules. Interactions on a chip or in solution were independent of calcium; however, binding to DCs was inhibited by a calcium chelator. Moreover, HIV-1 trans-infection was mostly inhibited by dynamic micelles and not by rigid polymers. The inhibition data revealed a clear correlation between the structure and molecular assembly of a conjugate and its biological antiviral activity. We present an interaction model between DC-SIGN and conjugates-either single molecules, micelles, or polymers-that highlights that the most effective interactions by dynamic micelles involve both mannose heads and lipid chains. Our data reveal that trivalent glycolipid conjugates display the highest microbicide potential for HIV prophylaxis, as dynamic micelles conjugates and not as rigid polymers.