Un inhibiteur non compétitif est un inhibiteur qui se lie uniquement au complexe enzyme-substrat. La formation de son site de liaison ne se forme que lorsque l’enzyme et le substrat ont interagi entre eux. L’inhibition non compétitive ne fonctionne pas lorsque des substrats supplémentaires tentent d’être impliqués. Le complexe enzyme-substrat-inhibiteur ne donne aucun produit
E + S -> ES
ES + I -> ESI -X-.> E + P
L’inhibiteur non compétitif se lie au complexe enzyme-substrat pour empêcher l’enzyme de réagir avec le substrat pour former un produit, en tant que tel, il fonctionne bien à des concentrations plus élevées de substrat et d’enzyme que les substrats sont liés aux enzymes ; la liaison entraîne une diminution de la concentration de liaison du substrat à l’enzyme, du Km, et du Vmax, et une augmentation de l’affinité de liaison de l’enzyme au substrat.
E + I -> (par S) ES + I -> E + P
où E est l’enzyme, I est l’inhibiteur, ES est le complexe enzyme-substrat, et P est le produit.
Cette liaison du substrat modifie la structure de l’enzyme rendant disponible le site de liaison de l’inhibiteur. Une inhibition non compétitive diminue la vitesse maximale ainsi que le KM. K,M est la concentration du substrat lorsque la vitesse est égale à la moitié de la vitesse maximale, selon le modèle cinétique de Michaelis-Menten. Le Vmax et le KM sont tous deux réduits dans les mêmes proportions. La Vmax sera toujours réduite même si la liaison enzyme-substrat est améliorée car des complexes ESI se forment. Les complexes ESI inhibent la formation du produit. Un inhibiteur non compétitif abaissera le KM et créera une meilleure liaison enzyme-substrat car il ne se lie qu’au complexe ES. Mais le complexe ES est constamment épuisé lorsque l’inhibiteur se lie, ce qui produit des complexes ESI. Par conséquent, pour maintenir l’équilibre entre les complexes ES et ESI, et conformément au principe de Le Chatelier, la réaction s’oriente vers la formation d’un plus grand nombre de complexes ES, qui lieront davantage de substrat aux enzymes pour créer davantage de complexes ES. En fin de compte, cela conduit à un KM plus faible. Un KM réduit indique une meilleure liaison enzyme-substrat car l’enzyme peut atteindre la moitié de sa vitesse maximale avec une concentration de substrat moindre. Dans un sens, la liaison enzyme-substrat est très efficace car l’enzyme et le substrat ont une grande affinité et interagissent fortement.