Le site actif de la β-galactosidase catalyse l'hydrolyse de son substrat par des liaisons à la fois "en surface" et "en profondeur". Des ions K+ ainsi que des ions Mg++ sont nécessaires pour obtenir une action optimale de l'enzyme. L'attache covalente au substrat se fait par le groupe carboxyle terminal de la chaîne latérale d'un acide glutamique.
Chez E. coli, on pensait que c'était l'acide aminé Glu461 qui intervenait dans cette réaction de substitution. On sait aujourd'hui que cet acide aminé est en réalité un catalyseur acide et que c'est plutôt Glu537 qui est l'intermédiaire covalent.
Chez l'être humain, le pôle nucléophile de l'hydrolyse est Glu268.
La β-galactosidase humaine contient 677 acides aminés.
10 20 30 40 50 60 MPGFLVRILP LLLVLLLLGP TRGLRNATQR MFEIDYSRDS FLKDGQPFRY ISGSIHYSRV 70 80 90 100 110 120 PRFYWKDRLL KMKMAGLNAI QTYVPWNFHE PWPGQYQFSE DHDVEYFLRL AHELGLLVIL 130 140 150 160 170 180 RPGPYICAEW EMGGLPAWLL EKESILLRSS DPDYLAAVDK WLGVLLPKMK PLLYQNGGPV 190 200 210 220 230 240 ITVQVENEYG SYFACDFDYL RFLQKRFRHH LGDDVVLFTT DGAHKTFLKC GALQGLYTTV 250 260 270 280 290 300 DFGTGSNITD AFLSQRKCEP KGPLINSEFY TGWLDHWGQP HSTIKTEAVA SSLYDILARG 310 320 330 340 350 360 ASVNLYMFIG GTNFAYWNGA NSPYAAQPTS YDYDAPLSEA GDLTEKYFAL RNIIQKFEKV 370 380 390 400 410 420 PEGPIPPSTP KFAYGKVTLE KLKTVGAALD ILCPSGPIKS LYPLTFIQVK QHYGFVLYRT 430 440 450 460 470 480 TLPQDCSNPA PLSSPLNGVH DRAYVAVDGI PQGVLERNNV ITLNITGKAG ATLDLLVENM 490 500 510 520 530 540 GRVNYGAYIN DFKGLVSNLT LSSNILTDWT IFPLDTEDAV RSHLGGWGHR DSGHHDEAWA 550 560 570 580 590 600 HNSSNYTLPA FYMGNFSIPS GIPDLPQDTF IQFPGWTKGQ VWINGFNLGR YWPARGPQLT 610 620 630 640 650 660 LFVPQHILMT SAPNTITVLE LEWAPCSSDD PELCAVTFVD RPVIGSSVTY DHPSKPVEKR 670 LMPPPPQKNK DSWLDHV