Enzima Rubisco, prescurtarea de la ribulose-1,5-bisfosfat carboxilaza/oxigenază, este enzima care încorporează CO2 în plante în timpul fotosintezei. Deoarece constituie aproximativ 30% din totalul proteinelor dintr-o frunză de plantă, Rubisco este probabil cea mai abundentă proteină de pe pământ și un important rezervor de azot pentru plante. Rubisco este acceptată pe scară largă ca fiind etapa finală de limitare a ratei de fixare a carbonului în fotosinteză. Oxigenul atmosferic concurează cu CO2 ca substrat pentru Rubisco, dând naștere la fotorespirație. Atunci când a fost purificată pentru prima dată, enzima părea să aibă o afinitate slabă pentru CO2 de 450 μM (1), în timp ce aerul în echilibru cu apa, la 25°C, este de aproximativ 10 μM. Ulterior, Lorimer și colab. (2) au arătat că situsul activ al Rubisco trebuie să fie mai întâi carbamilat de un activator CO2, separat de substratul CO2, și trebuie să lege Mg2+ înainte de a lega substratul cu cinci atomi de carbon, ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP). Într-adevăr, la adăugarea de RuBP, Km(CO2) măsurat s-a apropiat de concentrațiile de CO2 dizolvat în apă; cu toate acestea, viteza de reacție a fost susținută timp de numai 5 minute și apoi a scăzut rapid. S-a demonstrat că acest declin este cauzat de legarea strânsă a RuBP la Rubisco care a pierdut activatorul CO2 (Fig. 1). Ingredientul lipsă necesar pentru a decupla Rubisco și RuBP a fost găsit în planta intactă cu o proteină separată, numită Rubisco activază (3). Această enzimă acționează asupra Rubisco și permite eliberarea RuBP-ului legat, astfel încât locul să poată lega activatorul CO2 și Mg2+. Rubisco activază însăși necesită ATP, iar activitatea sa este legată de încărcătura energetică a cloroplastului (4). Astfel, proporția de Rubisco care este activă într-o frunză (starea de activare) poate varia în funcție de eficiența activazei Rubisco în eliminarea RuBP legat. Reglarea Rubisco ajustează fin rata de fixare a CO2 la rata de transport al electronilor fotosintetici, asigurând că metaboliții cloroplastului sunt întotdeauna optimi pentru fotosinteză (5).