Physiological roles of nonselective cation channels in plants: from salt stress to signalling and development

Resumo

Os canais de cátions não seletivos (NSCCs) catalisam fluxos passivos de cátions através das membranas das plantas. Os NSCCs não selecionam, ou selecionam apenas em pequena medida, entre cátions monovalentes, e vários também são permeáveis a cátions divalentes. Embora vários genes de NSCC tenham sido identificados nos genomas das plantas, uma correlação direta entre os produtos gênicos e as correntes observadas in vivo ainda está amplamente ausente para a maioria dos NSCCs. Nesta revisão, as funções fisiológicas e as propriedades moleculares dos NSCCs são discutidas criticamente. Estudos recentes demonstraram que os NSCCs estão diretamente envolvidos em uma multiplicidade de respostas ao estresse, crescimento e desenvolvimento, absorção de nutrientes e sinalização de cálcio. Os NSCCs também podem funcionar na percepção de estímulos externos e como transdutores de sinais para espécies reativas de oxigênio, elicitores de patógenos, nucleotídeos cíclicos, estiramento de membrana, aminoácidos e purinas.

Abstract

Nonselective cation channels (NSCCs) catalyse passive fluxes of cations through plant membranes. NSCCs do not, or only to a small extent, select between monovalent cations, and several are also permeable to divalent cations. Although a number of NSCC genes has been identified in plant genomes, a direct correlation between gene products and in vivo observed currents is still largely absent for most NSCCs. In this review, physiological functions and molecular properties of NSCCs are critically discussed. Recent studies have demonstrated that NSCCs are directly involved in a multitude of stress responses, growth and development, uptake of nutrients and calcium signalling. NSCCs can also function in the perception of external stimuli and as signal transducers for reactive oxygen species, pathogen elicitors, cyclic nucleotides, membrane stretch, amino acids and purines.