Rubisco-entsyymi, joka on lyhenne sanoista ribuloosi-1,5-bisfosfaattikarboksylaasi/oksygenaasi, on entsyymi, joka sisällyttää CO2:n kasveihin fotosynteesin aikana. Koska se muodostaa noin 30 % kasvin lehden kokonaisproteiinista, Rubisco on todennäköisesti maapallon runsain proteiini ja merkittävä kasvien typpinielu. Rubisco on yleisesti hyväksytty fotosynteettisen hiilensidonnan nopeutta rajoittavaksi vaiheeksi. Ilmakehän happi kilpailee CO2:n kanssa Rubiscon substraatista, jolloin syntyy fotorespiraatio. Kun entsyymi puhdistettiin ensimmäisen kerran, sillä näytti olevan heikko affiniteetti hiilidioksidia kohtaan, 450 μM (1), kun taas ilma on tasapainossa veden kanssa 25 °C:ssa noin 10 μM. Myöhemmin Lorimer et al. (2) osoittivat, että Rubiscon aktiivisen alueen on ensin karbamyloiduttava CO2-aktivaattorilla, joka on erillinen substraatti CO2:sta, ja sen on sidottava Mg2+ ennen kuin se sitoo viisihiilisen substraatin, ribuloosi-1,5-bisfosfaatin (RuBP). Kun RuBP:tä lisättiin, mitattu Km(CO2) lähestyi veteen liuenneen CO2:n pitoisuuksia; reaktionopeus säilyi kuitenkin vain 5 minuuttia ja laski sitten nopeasti. Tämän laskun osoitettiin johtuvan RuBP:n tiukasta sitoutumisesta Rubiscoon, joka oli menettänyt aktivoivan CO2:n (kuva 1). Puuttuva ainesosa, jota tarvitaan Rubiscon ja RuBP:n irrottamiseen, löytyi ehjästä kasvista erillisestä proteiinista, jota kutsutaan Rubisco-aktivaasiksi (3). Tämä entsyymi vaikuttaa Rubiscoon ja mahdollistaa sitoutuneen RuBP:n vapautumisen, jotta paikka voi sitoa aktivaattorin CO2:n ja Mg2+:n. Rubisco-aktivaasi itsessään vaatii ATP:tä, ja sen aktiivisuus liittyy kloroplastin energiavarastoon (4). Näin ollen lehden aktiivisen Rubiscon osuus (aktivaatiotila) voi vaihdella sen mukaan, kuinka tehokkaasti Rubiscon aktivaasi poistaa sitoutunutta RuBP:tä. Rubiscon säätelyllä hienosäädetään hiilidioksidin sidontanopeus fotosynteettisen elektroninsiirron nopeuteen, jolloin varmistetaan, että kloroplastin aineenvaihduntatuotteet ovat aina optimaalisia fotosynteesin kannalta (5).