リゾチームは、高解像度でX線構造が決定された最初の酵素であった。 これは、ロンドンの王立研究所に勤務していたDavid Phillipsによって1965年に達成されました。 フィリップスはその後、主に構造データに基づいたリゾチームの作用機構を提案した。 3397>
リゾチームは脊椎動物の細胞や分泌物（涙や唾液など）に広く含まれており、鶏の卵白には特にこの酵素が多く含まれています。 リゾチームは、細菌細胞壁の多糖類中のN-アセチルムラミン酸（NAM）とN-アセチルグルコサミン（NAG）をつなぐグリコシド結合を加水分解する触媒である。 その際、細胞壁の完全性を損傷させ、それによって殺細菌剤として作用する。 3397>
リゾチームは比較的小さな酵素である。 ヘン卵白リゾチームは長さ129アミノ酸の単一ポリペプチドからなり（図41）、Mrは14 600である。 X線回折データから、リゾチームの構造には明瞭な裂け目があることがわかる（図42）。 活性部位はこの裂け目内に位置している。 図41のアミノ酸配列と図42のリゾチームの空間充填モデルにおいて、折りたたまれたタンパク質の基質結合ポケットに並ぶ残基は強調されている
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酵素に結合すると、基質は歪んだコンフォメーションをとる。 D残基は、さもなければ酵素と好ましくない接触をする-CH2OH基を収容するために歪んでいる（図には示されていない）。 このようにして、酵素は基質を遷移状態に近いコンフォメーションにする。
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酵素の残基35はグルタミン酸（Glu 35）で、プロトンをグリコシド結合の極性O原子に容易に転移させることができる。 このようにして基質のC-O結合が切断される（図43aおよびb）。
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多糖の残基Dは正電荷を持つようになり、この反応中間体はオキソニウムイオンとして知られている（図43b）。 酵素はこの中間体を2つの方法で安定化させる。 第一に、近くのアスパラギン酸残基（Asp52）は負に帯電したカルボキシレート形態であり、オキソニウムイオンの正の電荷と相互作用している。 第二に、残基Dの歪みにより、そのCとO原子の間で正電荷を共有することができる。 (この原子間の電荷の共有は、ペプチド基の原子間の電子の共有と同じように共鳴と呼ばれていることに注意されたい。) このように、オキソニウムイオン中間体は遷移状態である。 通常、このような中間体は非常に不安定で反応性が高い。 Asp 52はオキソニウムイオンを安定化するのに役立つが、オキソニウムイオンとは反応しない。
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次に酵素は残基Eとその結合した多糖類を遊離し、グリコシル酵素中間体を得る。 オキソニウムイオンは溶媒環境から水分子と反応し、水酸基を抽出し、Glu 35を再プロトン化する（図43cおよびd）。
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次に、酵素はその付着した多糖類と残基Dを遊離して反応は完了します。 どの残基がこれらの事象に関与しているか？
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Glu 35は一般酸触媒作用に関与し（プロトンを提供する）、Asp 52は一般塩基触媒作用に関与する（オキソニウムイオンの正電荷を安定化する）
上に概略が説明したリゾチーム触媒のフィリップス機構は多くの実験観察によって支持されています。 特に、このプロセスにおけるGlu 35とAsp 52の重要性は部位特異的突然変異誘発（SDM）実験によって確認されている。 SDMは、タンパク質の機能における個々のアミノ酸残基の役割を調べるための非常に強力な技術であり、7.2節で少し詳しく説明することにする。 SDM では、組換え DNA 技術を用いて、対象となる残基を、決定的に異なる特性を持つ別のア ミノ酸に選択的に置き換えます。 こうしてできたタンパク質は、例えば基質との結合や触媒活性など、機能的な試験を行うことができる。 この技術をリゾチームに適用し、Glu 35をグルタミン残基（Gln）に置換したところ、得られたタンパク質は基質と（それほど強力ではないが）結合できたが、触媒活性はなかった。 したがって、Glu 35はリゾチームの触媒活性に必須である。 Asp52をアスパラギン（Asn）残基に置換すると、変異型タンパク質は基質に対する親和性が2倍高くなるにもかかわらず、触媒活性は正常な（野生型）リゾチームの5％以下となった。 このことから、Asp52はリゾチームの触媒活性に必須であることがわかった。 また、X線構造に大きな影響を与えることなく、これらの残基を共有結合で修飾した化学物質を用いた実験でも、同様に触媒活性に必須であることが証明された
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