Un inibitore non competitivo è un inibitore che si lega solo al complesso enzima-substrato. La formazione del suo sito di legame si forma solo quando l’enzima e il substrato hanno interagito tra loro. L’inibizione non competitiva non funziona quando si cerca di coinvolgere altri substrati. Il complesso enzima-substrato-inibitore non produce alcun prodotto
E + S -> ES
ES + I -> ESI -X-> E + P
L’inibitore non competitivo si lega al complesso enzima-substrato per impedire che l’enzima reagisca con il substrato per formare il prodotto, come tale, funziona bene a concentrazioni più alte di substrato ed enzima che i substrati sono legati agli enzimi; il legame si traduce in una diminuzione della concentrazione del substrato che si lega all’enzima, Km e Vmax, e un aumento dell’affinità di legame dell’enzima al substrato.
E + I -> (attraverso S) ES + I -> E + P
dove E è l’enzima, I è l’inibitore, ES è il complesso enzima-substrato, e P è il prodotto.
Questo legame del substrato modifica la struttura dell’enzima rendendo disponibile il sito di legame dell’inibitore. L’inibizione non competitiva diminuisce la velocità massima così come il KM. K,M è la concentrazione del substrato quando la velocità è la metà della velocità massima basata sul modello cinetico di Michaelis-Menten. Sia la Vmax che il KM sono ridotti in misura uguale. Vmax sarà ancora ridotta anche se il legame enzima-substrato è aumentato perché si stanno formando dei complessi ESI. I complessi ESI inibiscono la formazione del prodotto. Un inibitore non competitivo abbasserà il KM e creerà un migliore legame enzima-substrato perché si lega solo al complesso ES. Ma il complesso ES viene costantemente esaurito man mano che l’inibitore si lega, producendo complessi ESI. Quindi, per mantenere l’equilibrio tra i complessi ES e ESI e seguendo il principio di Le Chatelier, la reazione si sposta verso una maggiore formazione di ES dove legherà più substrato agli enzimi per creare più ES. In definitiva, questo porta a un KM più basso. Un KM ridotto indica un migliore legame enzima-substrato perché l’enzima può raggiungere la metà della sua velocità massima con una minore concentrazione di substrato. In un certo senso, il legame enzima-substrato è molto efficiente perché l’enzima e il substrato hanno un’alta affinità e interagiscono fortemente.