作为自然界中的单细胞生物，细菌一直被认为是行为简单，孤立行动的个体。直到上个世纪六、七十年代，科学家们发现细菌间存在类似高等生物的个体间信号交流。细菌细胞之间进行交流的信息载体是由自身分泌的信号化合物分子。在群体感应(quorum-sensing)过程中，细菌通过感应群体中信号分子的浓度而感知种群大小，启动体内相关基因的表达，调控自身行为，如生物发光、生物被膜形成、毒力、运动性等，从而在寄主感染，自由生存，逆境适应过程中协同行动。已知的群体感应信号分子包括高丝氨酸内酯AHSLs、小肽、喹诺酮等，其中，可扩散信号调控因子(diffusible signal factor，DSF)是一类广泛存在于植物致病菌及动物致病菌中的不饱和脂肪酸，作为信号分子，参与细菌个体间（种内）以及细菌与其他物种的信号交流。　　野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris pv.campestris，Xcc）是一种革兰氏阴性、植物病原菌，导致十字花科植物患黑腐病。小分子脂肪酸化合物DSF信号分子介导的群体感应在Xcc致病过程中扮演了重要角色。20多年来，研究者着重解析DSF信号转导通路的调控过程，但尚未澄清DSF的细胞识别机制。已有的遗传学证据表明，在Xcc群体密度较高时，膜蛋白受体组氨酸激酶RpfC被高浓度的DSF激活，通过磷酸化反应条件蛋白RpfG，调控下游致病因子表达，激活群体感应反应和细菌致病力。虽然后续研究发现了两种可直接结合DSF的蛋白，即RpfR和RpfS，但二者皆为胞内受体，不可能直接感应胞外DSF信号。迄今为止，仍无直接的生化证据证明RpfC是直接感应胞外DSF信号的膜受体。主要原因在于RpfC是一个结构复杂，含有5个跨膜区的膜蛋白，在研究其与脂肪酸互作时存在较多技术障碍。　　本论文综合利用遗传学，酶学和生物物理学（微量热泳动MST，热迁移TSA，圆二色谱分析CD）研究方法，证明受体组氨酸激酶RpfC通过其位于周质空间的22个氨基酸肽段sensor直接结合DSF信号分子。在这一过程中，RpfC sensor区C端的5个亲水性氨基酸发挥关键作用。这几个关键氨基酸替换后导致RpfC丧失结合DSF的能力，并使细菌致病力与群体感应能力的严重下降。RpfC受体结合DSF后，发现其组氨酸残基磷酸传递结构域DHp与激酶催化结构域CA的构象发生改变，可能与RpfC的激活有关。研究进一步发现RpfC胞内近膜区(juxtamembrane)内的两个氨基酸Leu172与Ala178抑制RpfC的自激酶活性。这2个氨基酸位点发生替换后导致RpfC发生组成性激活，不再需要DSF的刺激。突变分析表明DSF与RpfC的结合解除了近膜区对RpfC的自抑制作用，从而使RpfC被激活，调控下游细菌致病因子表达，生物被膜的形成等过程。本研究揭示了脂肪酸类小分子通过变构作用激活组氨酸激酶的分子机制，证明细菌中跨膜受体组氨酸激酶能够直接感应该类信号化合物，为研究膜蛋白-脂肪酸分子相互作用提供了分析平台，也为发展能够阻断细菌群体感应过程的新型抗菌化合物提供了理论证据。