酶的结构是指构成具有催化功能的蛋白质或者核酸的基本单元的空间相对位置。对于蛋白质类酶来说，就是组成该酶的氨基酸残基的相对空间位置；对于核酸类酶（核酶）——主要是具有催化功能的RNA来说，则是组成该酶的核糖核苷酸的空间相对位置。目前研究最广泛的是蛋白质酶类，在本章中所提到酶的结构，指的是组成该酶的蛋白质结构，具有一级、二级、三级结构，有的还有四级结构。到目前为止，许多酶的一级结构已经清楚，有的二级、三级、四级结构也已阐明。例如，牛胰核糖核酸酶，其分子质量为14000Da，由124个氨基酸组成，只有一条肽链；N末端为赖氨酸，C末端为缬氨酸，肽链的8个半胱氨酸通过4个二硫键连接。在研究一级结构时，必须交替使用多种手段研究酶蛋白质的全部序列。如酶蛋白有一个以上的肽链，首先将多肽链彼此分开，一条多肽链卷曲而成的二硫键也要打开，然后切开特定的肽键，将多肽切为较短的肽。也可用酶法、化学方法达到这个目的。酶法所用的酶为蛋白水解酶或肽酶。自然界中存在很多这样的酶，其中有的水解能力很强，几乎能催化多肽链中全部肽链的水解，只剩下自由氨基酸或很短的肽，如木瓜蛋白酶、耐热蛋白酶、胃蛋白酶等，但它们的键专一性较差。因此，在实际操作过程中要严格控制，如将枯草杆菌蛋白酶控制在0℃下几分钟后，便能有效地切断Ala21和Ser22之间的肽键。在能引起肽键专一性水解的化学方法中，使用最广泛的是溴化氢法，在甲硫氨酰残基处引起断裂。将蛋白质一级结构分裂成较小的肽链碎片后，用色谱层析方法将它们彼此分离、提纯，在一定条件下，可采用自动氨基酸测定法测定它们的部分片段序列。大多数酶只由一条肽链构成，有的酶由两条、三条或者多条肽链组成。由多条相同或者相似的肽链组成的酶呈现出更高级的四级结构，其中每一个肽链称为一个亚基。具有四级结构的酶通常含2～6个亚基，个别的含有几十个。四级结构破坏时，亚基即分离。一般而言，酶是具有催化功能的蛋白质，但是其所催化的底物不一定都是大分子物质；酶是大分子物质，但是其所起的催化功能是由部分关键结构决定的。

由于蛋白质分子组成单元多、结构复杂、相对分子质量大，量子化学和结构化学先驱莱纳斯·卡尔·鲍林（Linus Carl Pauling，1954年诺贝尔化学奖、1962年诺贝尔和平奖得主）在1939年断言，仅靠X射线方法是不可能解析出一个蛋白质的空间结构的。然而仅仅过了15年，剑桥大学卡文迪许实验室的John Kendrew和Max Perutz最早利用X射线晶体衍射的方法解析出肌红蛋白（Myoglobin，Nature1958）和血红蛋白（Hemoglobin，Nature 1960）的三维结构。尽管在当时条件限制下所获得的结构分辨率不高，只能观察到蛋白质的碳链骨架走向，却因此获得了1962年的诺贝尔化学奖，并拉开了之后半个多世纪以X射线晶体衍射为主要手段的结构生物学序幕。(www.daowen.com)

在现代结构生物学的研究中，由于同步辐射X射线源的发展，可以获得强度高、亮度大、偏振性高、准直性优良、焦斑小、稳定性高的X射线。X射线晶体衍射作为最主要的手段，贡献了RCSB Protein Data Bank中88%的结构数据，相比最近发展起来的冷冻电子显微镜技术，在分辨率上X射线晶体衍射还是具有较大的优势。而食品行业所研究的酶，由于其良好的水溶性和易表达等特性，适合作为X射线晶体衍射方法的研究对象。