非競合的阻害剤とは、酵素-基質複合体にのみ結合する阻害剤のことである。 その結合部位の形成は、酵素と基質が相互に作用したときにのみ形成される。 さらに基質が関与しようとする場合には、非競合的阻害は働かない。 酵素-基質-阻害剤の複合体は生成物を作らない
E + S -> ES
ES + I -> ESI -X- (英語)> E + P
競合しない阻害剤は酵素-基質複合体に結合して酵素と基質の反応を阻止し生成物を形成させません。 そのため、基質と酵素の濃度が高く、基質と酵素が結合している場合に効果を発揮する。 結合により、酵素に結合する基質の濃度、Km、Vmaxが減少し、酵素の基質への結合親和性が増加する。
E + I -> (through S) ES + I -> E + P
ここでEは酵素、Iは阻害剤、ESは酵素-基質複合体、Pは生成物である。
この基質の結合により、酵素の構造が変化し、阻害剤の結合部位が利用できるようになる。 非競合的阻害は最大速度を減少させ、KMも減少させる。 K,Mはミカエリス・メンテン運動論モデルに基づき、最大速度の半分の速度になるときの基質濃度である。 VmaxとKMはともに等量ずつ減少する。 酵素と基質の結合が促進されてもVmaxが低下するのは、ESI複合体が形成されているためです。 ESI複合体は生成物の生成を阻害する。 非競合的阻害剤はES複合体にしか結合しないので、KMが下がり、酵素と基質の結合が良くなる。 しかし、阻害剤が結合することでES複合体は常に枯渇し、ESI複合体が生成される。 そこで、ES複合体とESI複合体の均衡を保つために、ルシャトリエの原理に従って、より多くの基質を酵素に結合させてESを作る方向に反応がシフトしていくのです。 最終的に、これはKMの低下につながる。 KMが低下するということは、酵素がより少ない基質濃度で最大速度の半分に達することができるため、酵素と基質の結合が良好であることを示している。 いわば、酵素と基質が高い親和性と強い相互作用を持っているため、酵素-基質結合は非常に効率的なのである＜2012＞。