Rubisco（リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ）Form Iは、8個の大サブユニット（RbcL）と8個の小サブユニット（RbcS）からなる複合体で、光合成における大気中CO2の固定を触媒する。Rubiscoの触媒効率が低いことがきっかけとなって、農業生産性の向上を目的として酵素を加工する試みが広く行われてきた。そうした研究を促進するために、我々はシアノバクテリアのRubisco form Iの形成を、in vitroでの再構成と低温電子顕微鏡法により解析した。GroEL/GroESシャペロニンによるRbcLサブユニットの折りたたみは、シャペロンRbcX2が仲介する組み立てと密接に共役していることがわかった。RbcL単量体は、RbcX2に捕捉されるまでは、不安定な部分がありGroELに対して高い親和性を保持している。RbcL8–(RbcX2)8集合中間体の構造から、RbcX2は、RbcLサブユニットを二量体として安定化する分子ホチキス針として働き、RbcL8コアの集合を促進していることが明らかになった。最後に、RbcSが加わると、RbcX2の解離とホロ酵素の形成が起こる。複合体のオリゴマー形成で折りたたみと集合が密接に共役している場合は、集合に特異的に働くシャペロンはもっと広範に必要とされているかもしれない。
