Christelle Hureau, Peter Faller, Elena Atrián-Blasco, Dean Louis Pountney, Alice Santoro, Gabriele Meloni, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut de Chimie de Strasbourg, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Menzies Health Institute Queensland, Griffith University [Brisbane], Departement of Chemistry and Biochemistry, University of Texas at Dallas [Richardson] (UT Dallas), Institute for Advanced Study (USIAS), European Project: 638712,H2020,ERC-2014-STG,aLzINK(2015), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT), Institut d’Etudes Avancées de l’Université de Strasbourg - Institute for Advanced Study (USIAS), Université de Strasbourg (UNISTRA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
International audience; Cu and Zn ions are essential in most living beings. Their metabolism is critical for health and mis-metabolism can be lethal. In the last two decades, a large body of evidence has reported the role copper, zinc and iron, and oxidative stress in several neurodegenerative diseases like Alzheimer, Parkinson, Prion, etc. To what extend this mis-metabolism is causative or a consequence of these diseases is still a matter of research. In this context metallothioneins (MTs) appear to play a central gate-keeper role in controlling aberrant metal-protein interactions. MTs are small proteins that can bind high amounts of Zn(II) and Cu(I) ions in metal-cluster arrangements via their cysteines thiolates. Moreover, MTs are well known antioxidants. The present tutorial outlines the chemistry underlying the interconnection between copper(I/II) and zinc(II) coordination to amyloidogenic proteins and MTs, and their redox properties in generation and/or silencing reactive oxygen species (overproduced in oxidative stress) and other reactants. These studies have revealed the coordination chemistry involved in neurodegenerative diseases and the interactions between MTs with amyloidogenic proteins metal-complexes (like amyloid-β, α-synuclein and prion-protein). Overall, a protective role of MTs in neurodegenerative processes is emerging, serving as a foundation for exploring MTs chemistry as inspiration for therapeutic approaches.