Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-07-25T20:46:06Z No. of bitstreams: 1 Giselle Calasans Investigação de mutacçoes nos genes....pdf: 17299730 bytes, checksum: b9919577a31cf080e622e852dc432578 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-25T20:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giselle Calasans Investigação de mutacçoes nos genes....pdf: 17299730 bytes, checksum: b9919577a31cf080e622e852dc432578 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / O HIV-1 é o agente etiológico da AIDS. Sabe-se que fatores virais e do hospedeiro podem influenciar na susceptibilidade à infecção pelo vírus e na progressão para a AIDS. Em relação aos fatores intrínsecos ao hospedeiro, tem sido demonstrado que algumas alterações na CCR5 podem afetar sua ligação com a gp120 do HIV-1, influenciando na infecção pelo vírus. Além disso, a proteína Langerina, encontrada na superfície das Células de Langerhans (LCs), apresenta um papel importante em relação à infecção pelo HIV-1, por ter a capacidade de se ligar à gp120 viral através de seu Domínio de Reconhecimento de Carboidrato (CRD). Esta interação permite que as LCs internalizem o vírus em Grânulos de Birbeck, os quais degradam a partícula viral, inibindo a apresentação do HIV-1 para os linfócitos T. Desta forma, diferenças na função da langerina, devido a mutações no promotor do gene Langerina e na região codificante do CRD, por exemplo, podem influenciar a susceptibilidade à infecção pelo HIV-1. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho foi verificar a existência de mutações nas regiões do gene CCR5 que codificam para os domínios N e Cterminal da proteína, no promotor do gene da Langerina e na região codificante do CRD, bem como verificar a existência de possíveis associações entre as mutações encontradas e a infecção pelo HIV-1. Para tal, através de sequenciamento, foi analisado um total de 128 amostras de DNA de indivíduos infectados pelo HIV-1 de Feira de Santana, Bahia e 197 amostras de DNA de indivíduos não-infectados de Salvador, Bahia. Os possíveis sítios de ligação para fatores de transcrição da região promotora do gene da Langerina foram analisados pela ferramenta MatInspector implementada no software Genomatix. Análises físico-químicas, de domínios protéicos potenciais, de predição da estrutura proteica secundária e de modelagem tridimensional proteica foram também realizadas, utilizando diferentes ferramentas de bioinformática. Os estudos na região N-terminal da CCR5 revelaram a existência de uma mutação de sentido trocado no aminoácido 55 (p.L55Q) apenas em indivíduos não-infectados, com uma frequência do alelo mutante de 1,8%. Análises físico-químicas demonstraram que esta mutação aumentou a flexibilidade e a acessibilidade da CCR5 e a modelagem protéica demonstrou que a mutação levou a um pequeno desvio para a direita, bem como alterou levemente a carga eletrostática dessa região da proteína. Foi observada diferença estatisticamente significante entre as frequências alélicas (p=0,039) e genotípicas (p=0,038) da mutação p.L55Q quando os indivíduos infectados e não-infectados foram comparados. Os estudos na região C-terminal da CCR5 demonstraram a existência de três mutações silenciosas em indivíduos infectados pelo HIV- 1: c.3,765C>T, c.3,777A>T e c.3,831A>G. Em relação à análise da região promotora do gene da Langerina, foram observadas três mutações (-577T>C, -517T>C e -160T>C) que, segundo o MatInspector, criaram novos sítios de ligação para fatores de transcrição, tais como: NFAT5, HOXB9.01 e STAT6.01. Entretanto, comparando as frequências alélicas e genotípicas dessas mutações entre os indivíduos infectados e não-infectados, não foi observada diferença estatisticamente significante. Já as análises realizadas na região gênica que codifica o CRD da Langerina demonstraram a existência de três mutações: p.K313I (c.937T>A), c.941C>T (g.4728C>T) e c.983C>T (g.4770C>T) As análises físico-químicas revelaram que a mutação p.K313I aumentou a hidrofobicidade e as hélices transmembranares e diminuiu a hidrofilicidade, a acessibilidade e a antigenicidade da proteína. Entretanto, a presença do alelo mutante não alterou a predição da estrutura secundária da Langerina e não foi observada diferença estatisticamente significante nas frequências alélicas e genotípicas quando os dois grupos estudados foram comparados. Estes resultados sugerem que a mutação p.L55Q, encontrada no domínio N-terminal da CCR5, pode afetar a entrada do HIV-1 na célula. Foi possível, também, observar que as mutações encontradas no gene da Langerina não apresentam associação com a infecção pelo HIV-1. No entanto, é importante que novos estudos sejam realizados com o intuito de compreender melhor o verdadeiro papel da mutação p.L55Q na infecção pelo HIV-1, assim como, novas análises voltadas para a busca de variações no gene da Langerina também devam ser conduzidas, uma vez que este é o primeiro estudo que investiga mutações na Langerina em indivíduos infectados pelo HIV-1. / HIV-1 is the etiologic agent of AIDS. It has been demonstrated that the mechanisms underlying HIV-1 infection and pathogenesis require a combination of viral and host factors. Concerned to the host intrinsic factors, some mutations at CCR5 human gene can affect the interaction between CCR5 protein and HIV-1 gp120, influencing the virus infection. Besides, the Langerin protein, located exclusively on Langerhans cells surface, has an important role in HIV-1 infection due to its ability of binding to gp120 through its Carbohydrate Recognition Domain (CRD). This interaction ables HIV-1 internalization into Birbeck granules, which degrade the virus and prevent LC infection and viral dissemination. So, differences in Langerin function due to mutations at promoter and CRD encoding regions of the human Langerin gene, for example, might influence the susceptibility to HIV-1 infection. Thus, the main purpose of this study is to investigate the existence of mutations at the regions of CCR5 gene that encodes the N- and C-terminal protein domains and at promoter and CRD encoding regions of the human Langerin gene, and finally to stablish possible associations among the observed mutations and HIV-1 infection. Using DNA sequencing, it was studied a total of 128 DNA samples of HIV-1 infected individuals from Feira de Santana, Bahia and 197 DNA samples of HIV-1 non-infected individuals from Salvador, Bahia. The transcription factors binding sites were analyzed using the MatInspector tool implemented in the Genomatix software. Physico-chemical, potential protein domain, prediction of protein secondary structure and protein modeling analyses were also performed, using Bioinformatic tools. The studies into the N-terminal protein domain revealed a new missense mutation at aminoacid 55 (p.L55Q), only in HIV-1 non-infected individuals, with allelic frequency of 1.8%. Physico-chemical analysis revealed that this mutation magnified the flexibility and accessibility profiles and the modeling of CCR5 structures showed that this mutation resulted in a small deviation to the right, as well as, a hydrophobic to hydrophilic property alteration. When HIV-1 infected and non-infected groups were compared, the allelic and genotypic frequencies of the p.L55Q mutation were statistically significant (p=0.039 and 0.038, respectively). Three novel silent mutations were found at encoding region of C-terminal protein domain in the HIV-1 infected individuals: c.3,765C>T, c.3,777A>T and c.3,831A>G. Concerned to the analyses at promoter Langerin region, the studies revealed three mutations: -577T>C, -517T>C and -160T>C. The search for possible transcription factors binding sites using MatInspector demonstrated that these promoter mutations created new binding sites to some transcription factors, such as NFAT5, HOXB9.01 and STAT6.01. However, when HIV- 1 infected and non-infected groups were compared, the allelic and genotypic frequencies of the analyzed promoter sites were not statistically significant. It was observed three mutations at Langerin gene region that encodes to the protein CRD: p.K313I (c.937T>A), c.941C>T (g.4728C>T) and c.983C>T (g.4770C>T). The physico-chemical analysis revealed that the p.K313I polymorphism magnified the hydropathy and transmembrane profiles and reduced the hydrophilicity, accessibility and anitigenicity profiles. However, this mutation did not modify the protein secondary structure prediction and when HIV-1 infected and non-infected individuals were compared, it was not observed a statistically significant difference in the allelic and genotypic frequencies from the p.K313I polymorphism. These results suggest that the p.L55Q mutation can affect HIV-1 infection through CCR5 entry. It was also observed that the mutations detected at the promoter and CRD encoding regions of the human Langerin gene are not associated with HIV-1 infection susceptibility. However, it is important to accomplish future studies in order to better understand the role of the p.L55Q mutation at HIV-1 infection, as well as, conduct new search for variations at Langerin gene that could influence HIV-1 infection, since this is the first study that analyzes mutations at promoter and encoding regions of Langerin gene in a HIV-1 infected population.

L'immunité, un système de défense incroyable, protège la plupart des organismes vivants des pathogènes nuisibles. Les composantes innée et acquise de l'immunité travaillent ensemble pour assurer une protection efficace de l'homme ainsi que de tous les autres vertébrés à mâchoires. Les cellules dendritiques, la composante de l'immunité innée, passent régulièrement en revue les tissus périphériques, capturent et traitent les agents pathogènes envahisseurs et enfin, présentent les antigènes aux lymphocytes T pour stimuler les réponses immunitaires adaptatives spécifiques. Ces cellules reconnaissent les organismes étrangers à l'aide de plusieurs "Pattern Recognition Receptors" (PRRs), qui se lient spécifiquement à des molécules à la surface des agents pathogènes, dits "Pathogen Associated Molecular Patterns (PAMPs). Parmi les PRR, les récepteurs lectine de type C (CLRs) ont un rôle important dans la reconnaissance et dans la capture des pathogènes. Cependant, DC-SIGN, l'un de ces CLR, peut être détourné par de nombreux agents pathogènes dangereux, y compris le VIH, afin de promouvoir leur infection. Ce travail vise à développer des antagonistes de DC-SIGN, qui serait en mesure de bloquer l'utilisation de ce récepteur par des agents pathogènes. Pour atteindre cet objectif, la stratégie du développement de ligands glycomimétique de DC-SIGN et la présentation multivalente des glycomimétiques monovalents sélectionnés a été employée. Les études présentées ont été réalisées en collaboration avec plusieurs groupes de chimistes, qui ont conçu et synthétisé différents composés glycomimétiques ainsi que différentes plates-formes multivalentes. Des ligands monovalents de DC-SIGN basés sue le mannose, le fucose et sur les composés C-glycosidiques ont été explorés et différentes plates-formes de valence avec différents modes de présentation dans l'espace ont été étudiées. En utilisant la résonance plasmonique de surface (SPR), l'activité des composés à inhiber DC-SIGN a été estimée. De plus, les composés ont été évalués pour leur sélectivité pour DC-SIGN par rapport à la Langerine, un autre CLR ayant un rôle protecteur contre l'infection par le VIH. Certains de ces composés ont été caractérisés par cristallographie aux rayons X et par spectrométrie RMN. Les études de SPR de composés multivalents ont confirmé l'amélioration de l'activité, mais a également révélé des complications possibles. Dans l'ensemble, ces études ont permis d'identifier les deux meilleurs nouveaux composés et de suggérer des perspectives pour l'amélioration de ces composés et des plates-formes de présentation multivalentes. / An amazing defense system, the immunity, protects most of the living organisms from harmful pathogens. The innate and acquired immunity components work together to provide efficient protection of humans as well as all other jawed vertebrates. Dendritic cells, the component of the innate immunity, routinely survey the peripheral tissues, capture and process the invading pathogens, and finally, present the antigens to the T cells to boost the pathogen specific adaptive immune responses. These cells recognize the foreign organisms with the help of multiple pattern recognition receptors (PRRs), which specifically bind molecules on the pathogen surfaces, so-called pathogen associated molecular patterns (PAMPs). Among PRRs, the C-type lectin receptors (CLRs) have an important role in pathogen recognition and capturing. However, one of these CLRs, DC-SIGN, has been shown to be hijacked by many dangerous pathogens, including HIV, to promote their infection. This work aims to develop the antagonists of the C-type lectin receptor DC-SIGN, which would be able to block the use of this receptor by pathogens. To achieve that, the strategy of the development of glycomimetic ligands of DC-SIGN and the multivalent presentation of the selected monovalent glycomimics has been employed. The presented studies were accomplished in collaboration with several chemists groups, who have designed and synthesized different glycomimetic compounds as well as different multivalent platforms. The mannose-based, fucose-based and the C-glycosidic compounds were explored as monovalent DC-SIGN ligands, and multivalent platforms with different valence as well as ligand presentation in space were investigated. Using surface plasmon resonance (SPR), the activity of the compounds to inhibit DC-SIGN was estimated. Moreover, the compounds were evaluated for their selectivity to DC-SIGN vs langerin, another CLR with a protective role from HIV infection. Some of the compounds were structurally characterized by X-ray crystallography and NMR spectrometry studies. The SPR studies of multivalent compounds confirmed the improved activity, but also revealed possible complications Overall, these studies allowed to identify two new monovalent leads and to draw perspectives for their further improvement, and suggested the improvement of multivalent presentation platforms.

Les cellules dendritiques jouent un rôle primordial dans le système immunitaire. En effet, ces cellules sont à l'interface entre l'immunité innée et adaptative par leur capacité de reconnaissance, d'internalisation et de dégradation de pathogènes afin de présenter des antigènes aux lymphocytes. La capacité de reconnaissance est engendrée par l'expression de différents récepteurs à la surface de ces cellules. Parmi ces récepteurs, deux grandes familles permettent la reconnaissance d'un large panel de différents pathogènes, comme les TLRs (« Toll-Like Receptors) et les lectines de type-C. Ces récepteurs sont utilisés comme marqueurs des différents sous-types de cellules dendritiques. Par exemple, parmi les lectines de type-C, DC-SIGN est majoritairement exprimée dans les cellules dendritiques dermiques alors que la Langérine est, quand à elle, fortement exprimée par les cellules dendritiques épidermiques, les cellules de Langerhans. Ces deux sous-types de cellules dendritiques divergent par leur réponse à l'infection par le VIH (« virus d'immunodéficience humain »). En effet, le virus utilise DC-SIGN pour détourner le rôle de ces cellules afin d'infecter les lymphocytes T alors que la reconnaissance du VIH par la Langérine, dans les cellules de Langerhans, conduit à la clairance de virus par son internalisation dans le granule de Birbeck. Cet organite est spécifique des cellules de Langerhans et nécessite l'expression de la Langérine. Ce travail de thèse s'est donc focalisé sur la caractérisation structurale et fonctionnelle de la Langérine. Il a permis de mettre en évidence l'importance de la structure tertiaire du domaine CRD et de la structure quaternaire de la protéine pour la formation et la bonne structuration du granule de Birbeck. Ensuite, l'étude fonctionnelle de cette lectine, notamment par résonance plasmonique de surface, nous a conduit à identifier une nouvelle spécificité de reconnaissance de la Langérine pour les glycosaminoglycanes dans un site d'interaction différent du site canonique. Enfin, nous avons caractérisé une spécificité de reconnaissance du site canonique pour les monosaccharides sulfatés de type glucosamine en utilisant la résonance plasmonique de surface et la cristallographie. / Dendritic cells play a crucial role in the immune system. Indeed, these cells are at the interface between innate and acquired immunity by their capacities of recognition, internalisation and pathogen degradation to present antigens to T lymphocytes. The recognition capacity is generated by the expression of diverse receptors onto the cell surface. Among these receptors, two large families allow the recognition of a large panel of different pathogens, as TLRs (“Toll-Like Receptor) and C-type lectins. These receptors are used as markers of different dendritic cells subtypes. For example, and among the C-type lectins, DC-SIGN is mainly expressed onto dermic dendritic cells contrary to langerin, which is highly expressed onto epidermic dendritic cells, called Langerhans cells. These two subtypes of dendritic cells differ in their response of HIV infection. Indeed, the virus recognition by DC-SIGN enables hijacking the dendritic cell to infect T lymphocyte contrary to langerin recognition, in Langerhans cells, which allows the clearance of the virus by its internalisation into Birbeck granules. This organite is specific of Langerhans cells and requires langerin expression. This work is focused on structural and functional characterisation of langerin. It highlights the importance of the CRD tertiary structure and the quaternary structure of the protein for the formation and the structure of Birbeck granules. Then, functional study by surface plasmon resonance enabled us to identify a new binding site of langerin for glycosaminoglycans. Finally, we have characterised a recognition specificity of langerin for sulphated monosaccharide of glucosamine type using surface plasmon resonance and crystallography.

Aufgrund der Fähigkeit von Langerhans Zellen, welche den C-Typ Lektin (CTL) Rezeptor Langerin exprimieren, Antigene zu internalisieren und T-Zellen zu präsentieren, wurde Langerin als attraktives Ziel für neue Immunotherapien erkannt. Langerin kann Pathogene wie z.B. Viren erkennen, die zur Erhöhung der Avidität Kohlenhydratliganden multivalent präsentieren, da die monovalenten Kohlenhydratliganden nur niedrige Affinitäten für Langerin aufweisen. Die natürlichen monovalenten Kohlenhydratliganden besitzen nur niedrige Affinitäten für Langerin. Inspiriert durch die Natur stellt Multivalenz eine Strategie zur Überwindung der schwachen CTL-Kohlenhydrat-Wechselwirkung dar. Im Gegensatz zur hochmultivalenten Präsentation von Liganden mit undefinierter Anordnung hat sich diese Arbeit zum Ziel gesetzt auch die Ökonomie der Liganden zu optimieren, indem Liganden auf einer DNA Gerüststruktur so präsentiert wurden, dass sie die Distanz zwischen den Bindungstaschen des Homotrimers Langerin wiederspiegeln. Eine Untersuchung der relevanten multivalenten Bindungsmechanismen führte zu einer Anordnung der Liganden, die sowohl statistisches Rebinding als auch den Chelate Effekt einbezog. Der Rebinding Effekt wurde als Mittel erkannt, dass nicht nur die Avidität des Liganden an einer Bindungstasche erhöht, sondern auch ausgenutzt werden kann, um den Chelate Effekt zu amplifizieren. Diese Methode stellt eine Möglichkeit dar niedrige oder nicht vorhandene Multivalenzeffekte bei der bivalenten Präsentation von Liganden zu überwinden, wenn hochaffine Liganden nicht zur Verfügung stehen. Eine Kombination dieser Strategie mit der Entwicklung eines neuen selektiven Liganden für Langerin führte zu dem stärksten bekannten Langerinbinder (IC50 = 300 nM). Die Ligand-PNA-DNA Konstrukte wurden selektiv von Langerin exprimierenden Zellen bei nanomolaren Konzentrationen internalisiert und stellen ein System dar, welches in Zukunft für den Transport von Beladungen Anwendung finden könnte. / Targeting the C-type lectin (CTL) langerin has received increasing attention as a novel immunotherapy strategy due to the capacity of Langerhans cells, which express langerin, to endocytose and cross-present antigens to T-cells. Langerin recognizes pathogens such as viruses, which present carbohydrates in a multivalent fashion to increase avidity as the monovalent carbohydrate ligands only display low affinity for langerin. Inspired by nature, multivalency has therefore been a key tool for overcoming the low affinities of CTL-carbohydrate interactions. In contrast to highly multivalent ligand presentation with undefined arrangements this work strove to optimize ligand economy by designing bivalent ligands that take the distance between the binding sites of the homotrimeric langerin into consideration by precise arrangement of ligands on DNA-based scaffolds. Studying the multivalent mechanisms at work led us to the design of ligands that take both statistical rebinding and the chelate effect into account. The rebinding effect was recognized as a tool that not only increases ligand avidity at a single binding site but in addition can be exploited to amplify the chelate effect. This method provides a solution for overcoming the low or non-existing multivalency effects when bivalently presenting low affinity ligands on a rigid scaffold if high affinity ligands are unavailable. A combination of this arrangement strategy with the development of a first langerin selective glycomimetic ligand led to the most potent molecularly defined langerin binder to date (IC50 = 300 nM). The ligand-PNA-DNA constructs were selectively internalized by langerin expressing cells at nanomolar concentrations and constitute a delivery platform for the future transport of cargo to Langerhans cells.

Les muqueuses représentent la principale voie de contamination par le virus de l'immunodéficience humaine 1 (VIH-1) indiquant qu'une protection au niveau des muqueuses serait nécessaire dans la prévention et le développement d'un vaccin efficace. La prise en charge du VIH-1 par l'intermédiaire de la gp120 se fait, grâce à des lectines de type C, au niveau de la muqueuse par les cellules de Langerhans (Langerine) et au niveau de la sous-muqueuse par les cellules dendritiques (DC-SIGN). Notre but était d'analyser la présence d'anticorps capables de bloquer l'interaction entre le virus et les lectines. Nous avons développé des tests spécifiques pour l'étude de la liaison de la gp120 du VIH-1 avec la Langerine et le DC-SIGN. Grâce à ces tests, nous avons pu caractériser des anticorps, dirigés contre la Langerine ou le DC-SIGN, permettant le blocage de la fixation de la gp120 sous forme conformationnelle. Nous avons utilisé ces tests validés pour étudier la fréquence d’anticorps bloquants dans le sérum de 110 individus séropositifs et 30 individus séronégatifs. Seulement peu de sujets infectés ont développé ce genre d'anticorps durant l'infection par le VIH-1. Nous avons pour la première fois décrit des anticorps bloquants chez des sujets séropositifs avec la capacité potentielle d’interférer dans la transmission des particules virales aux cellules dendritiques. Ces résultats permettent d'espérer la conception de nouvelles stratégies pour bloquer la transmission du VIH-1 au niveau des muqueuses et prévenir la dissémination du virus. Ces tests permettront de doser l'inhibition de la liaison de la gp120 soit à la Langerine soit au DC-SIGN et d'étudier différentes cohortes de sujets séropositifs et séronégatifs mais fortement exposés (HEPS) / Human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) is primarily transmitted sexually through mucosal surfaces, indicating that protection at mucosal sites may be crucial in prevention and in the development of an effective conventional vaccine against HIV-1. The HIV-1 gp120 is recognized by the C-type lectins of Langerhans cells (LCs), Langerin, in the mucosa and by the C-type lectins of dendritic cells (DCs), DC-SIGN in the sub-mucosa. Our aim was to analyze the presence of antibody able to block HIV / Lectins interactions. We have developed specific assays for the study of the binding of HIV-1 gp120 on human Langerin and DC-SIGN. With these assays, we have been able to characterize specific DC-SlGN and Langerin antibodies able to block fixation of conformational gp120 envelope protein. We have used our validated assays to monitor the prevalence of blocking antibodies in the sera of one hundred and ten HIV-1-infected individuals and thirty HIV-1 non-infected individuals. Only few patients have developed such type of antibodies during their infection. This is the first report which describes blocking antibodies in patients with the potential capacity to interfere during the mucosal transmission of HIV particles to mucosal DCs. The results provide a framework for the design of effective strategies to block local transmission and prevent HIV-1 spread. These tests will allow the measuring of the inhibition of gp120 binding to langerin or to DC-SIGN and the screening of different cohorts of HIV-1 positive subjects and HIV-1 negative but highly exposed subjects (HEPS)

L'immunité, un système de défense incroyable, protège la plupart des organismes vivants des pathogènes nuisibles. Les composantes innée et acquise de l'immunité travaillent ensemble pour assurer une protection efficace de l'homme ainsi que de tous les autres vertébrés à mâchoires. Les cellules dendritiques, la composante de l'immunité innée, passent régulièrement en revue les tissus périphériques, capturent et traitent les agents pathogènes envahisseurs et enfin, présentent les antigènes aux lymphocytes T pour stimuler les réponses immunitaires adaptatives spécifiques. Ces cellules reconnaissent les organismes étrangers à l'aide de plusieurs "Pattern Recognition Receptors" (PRRs), qui se lient spécifiquement à des molécules à la surface des agents pathogènes, dits "Pathogen Associated Molecular Patterns (PAMPs). Parmi les PRR, les récepteurs lectine de type C (CLRs) ont un rôle important dans la reconnaissance et dans la capture des pathogènes. Cependant, DC-SIGN, l'un de ces CLR, peut être détourné par de nombreux agents pathogènes dangereux, y compris le VIH, afin de promouvoir leur infection. Ce travail vise à développer des antagonistes de DC-SIGN, qui serait en mesure de bloquer l'utilisation de ce récepteur par des agents pathogènes. Pour atteindre cet objectif, la stratégie du développement de ligands glycomimétique de DC-SIGN et la présentation multivalente des glycomimétiques monovalents sélectionnés a été employée. Les études présentées ont été réalisées en collaboration avec plusieurs groupes de chimistes, qui ont conçu et synthétisé différents composés glycomimétiques ainsi que différentes plates-formes multivalentes. Des ligands monovalents de DC-SIGN basés sue le mannose, le fucose et sur les composés C-glycosidiques ont été explorés et différentes plates-formes de valence avec différents modes de présentation dans l'espace ont été étudiées. En utilisant la résonance plasmonique de surface (SPR), l'activité des composés à inhiber DC-SIGN a été estimée. De plus, les composés ont été évalués pour leur sélectivité pour DC-SIGN par rapport à la Langerine, un autre CLR ayant un rôle protecteur contre l'infection par le VIH. Certains de ces composés ont été caractérisés par cristallographie aux rayons X et par spectrométrie RMN. Les études de SPR de composés multivalents ont confirmé l'amélioration de l'activité, mais a également révélé des complications possibles. Dans l'ensemble, ces études ont permis d'identifier les deux meilleurs nouveaux composés et de suggérer des perspectives pour l'amélioration de ces composés et des plates-formes de présentation multivalentes.

Les cellules dendritiques jouent un rôle primordial dans le système immunitaire. En effet, ces cellules sont à l'interface entre l'immunité innée et adaptative par leur capacité de reconnaissance, d'internalisation et de dégradation de pathogènes afin de présenter des antigènes aux lymphocytes. La capacité de reconnaissance est engendrée par l'expression de différents récepteurs à la surface de ces cellules. Parmi ces récepteurs, deux grandes familles permettent la reconnaissance d'un large panel de différents pathogènes, comme les TLRs (" Toll-Like Receptors) et les lectines de type-C. Ces récepteurs sont utilisés comme marqueurs des différents sous-types de cellules dendritiques. Par exemple, parmi les lectines de type-C, DC-SIGN est majoritairement exprimée dans les cellules dendritiques dermiques alors que la Langérine est, quand à elle, fortement exprimée par les cellules dendritiques épidermiques, les cellules de Langerhans. Ces deux sous-types de cellules dendritiques divergent par leur réponse à l'infection par le VIH (" virus d'immunodéficience humain "). En effet, le virus utilise DC-SIGN pour détourner le rôle de ces cellules afin d'infecter les lymphocytes T alors que la reconnaissance du VIH par la Langérine, dans les cellules de Langerhans, conduit à la clairance de virus par son internalisation dans le granule de Birbeck. Cet organite est spécifique des cellules de Langerhans et nécessite l'expression de la Langérine. Ce travail de thèse s'est donc focalisé sur la caractérisation structurale et fonctionnelle de la Langérine. Il a permis de mettre en évidence l'importance de la structure tertiaire du domaine CRD et de la structure quaternaire de la protéine pour la formation et la bonne structuration du granule de Birbeck. Ensuite, l'étude fonctionnelle de cette lectine, notamment par résonance plasmonique de surface, nous a conduit à identifier une nouvelle spécificité de reconnaissance de la Langérine pour les glycosaminoglycanes dans un site d'interaction différent du site canonique. Enfin, nous avons caractérisé une spécificité de reconnaissance du site canonique pour les monosaccharides sulfatés de type glucosamine en utilisant la résonance plasmonique de surface et la cristallographie.