乙酰胆碱酯酶(AChE)是胆碱能神经系统重要的酶，AChE的作用机理一直是生命科学的重要课题。原子力显微技术(AFM)作为一门新发展起来的技术，提供了人们认识酶的结构与功能的又一新的窗口。本实验利用原子力显微镜(AFM)观察研究了重组于生物膜上的正常乙酰胆碱酯酶分子和与底物乙酰胆碱(ACh)反应后酶蛋白的分子结构，进一步从乙酰胆碱酯酶结构变化上研究其作用机制。主要结果：利用AFM成像可以观察到正常AChE表面平滑，边界清晰，中间突出，略呈椭圆球体，三维显示表现为火山状；与乙酰胆碱作用后，蛋白颗粒直径增大，并且出现成环状态改变。酶蛋白表面变得粗糙，边界模糊，形态也变得不甚规则，蛋白颗粒中心出现近圆形孔洞。三维显示表现为火山口状。初步认为这种近圆形孔洞是AChE活性中心狭隙的开口。AChE活性中心狭隙开口具有两种状态：即关闭和开放状态或狭窄和增宽状态。在未与ACh反应时，它处于关闭或狭窄状态；在突触末梢释放ACh，作用于AChE后，AChE活性中心狭隙开放或者增宽，以利于大量ACh进出AChE的活性中心，满足AChE快速水解的需要。由于AChE的水解速度几乎是由ACh的扩散速度所控制的，因此狭隙的关闭与开放或狭窄与增宽对于AChE的水解速度是极其重要的一个先决条件。可以认为AChE狭隙的增宽或开放是AChE快速水解ACh的结构基础之一，应作进一步的研究。