Enzyme sind Proteine, die die Stoffwechselprozesse in den Zellen katalysieren. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang ihre Fähigkeit, die Rate der Stoffwechselreaktionen in einem physiologisch sinnvollen Bereich zu regulieren. Eine enzymkatalysierte Reaktion verläuft in der Regel in mehreren Schritten: Zunächst werden die Ausgangsstoffe oder Substrate der Reaktion an das Enzym gebunden, der Enzym-Substrat-Komplex wird gebildet. Es folgt die eigentliche Reaktion, und schließlich dissoziieren die Produkte vom Enzym. In vielen Fällen beinhalten diese drei Hauptschritte Veränderungen in der Form des Enzyms, die als Konformation bezeichnet werden, analog zu einer künstlichen Maschine. Unser Ziel ist es, einzelne Enzyme bei der Arbeit zu beobachten, also alle Schritte direkt zu verfolgen, um mehr über die Mechanismen und insbesondere die "mechanische" Wirkung der Katalyse zu erfahren.