乙酰胆碱酯酶晶体结构研究表明,AChE存在一个深而窄的谷, 谷底部有一个活性位点,它是由催化三联体和所谓的阴离子亚位点组成.阴离子亚位点识别底物的四价铵基团;由Glu327、His440和Ser200构成的催化三联体负责底物乙酰胆碱的水解.在谷的入口处,有一个调节位点被称为外周阴离子位点,残基Trp84和Trp279分别在催化和外周的阴离子位点起关键作用.朝着谷底部方向存在一个强的静电偶极子,该偶极子对阳离子产物胆碱的清除是非常不利的,并与酶的高催化效率形成明显对照.位于催化口袋底部的后门开放为产物释放提供了另一种途径,但对后门学说的争论仍然十分激烈.X-衍射晶体学与化学修饰研究有助于阐明配基结合活性中心谷特异性的分子基础.位点特异性突变分析在确定氨基酸残基参与乙酰胆碱酯酶空间结构或催化功能中起着非常重要的作用.