시그마 인자 (Sigma Factor)
한 줄 정의: 세균 RNA 중합효소에 결합해 어느 프로모터에서 전사를 시작할지 정해주는 단백질입니다.
쉽게 풀면
세균의 RNA 중합효소는 혼자서는 DNA의 어디서 전사를 시작해야 할지 알지 못합니다. 시그마 인자가 결합해야 비로소 특정 프로모터 서열을 알아보고 자리를 잡습니다. 세균은 여러 종류의 시그마 인자를 갖고 있어서, 열충격이나 영양 결핍 같은 상황이 오면 그에 맞는 시그마 인자를 내보내 전혀 다른 유전자 묶음을 한꺼번에 켭니다.
왜 중요한가
세균이 환경 변화에 맞춰 수십에서 수백 개 유전자의 발현을 통째로 갈아 끼우는 방식을 설명하는 핵심 개념입니다. 스트레스 반응, 포자 형성, 병원성 발현 연구에서 반복해 등장합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"대체 시그마 인자 결손 균주에서는 열충격 유도 유전자군의 전사가 거의 관찰되지 않았다."
특정 시그마 인자가 없으면 그 인자가 담당하는 유전자 묶음 전체가 켜지지 않는다는 것을 보여주는 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
시그마 인자가 결합한 형태를 홀로효소라 하고, 전사가 시작된 뒤 시그마가 떨어져 나가면 핵심효소만 남아 신장을 이어갑니다. 대장균의 주요 시그마인 시그마70은 프로모터의 마이너스 35와 마이너스 10 부위를 인식하며, 열충격이나 정지기 스트레스, 질소 대사를 담당하는 대체 시그마들은 각기 다른 서열을 인식합니다. 시그마 인자는 보통 안티시그마 단백질에 붙잡혀 비활성 상태로 대기하다가 특정 신호가 오면 풀려나며, 이 방출이 조절의 실질적인 스위치 역할을 합니다.
주의할 점
시그마 인자는 프로모터 인식을 담당하는 개시 인자이므로, 전사량을 올리거나 내리는 활성인자 및 억제인자와는 역할이 다릅니다. 또 진핵생물에는 시그마 인자가 없고 일반전사인자들이 비슷한 기능을 나눠 맡습니다.