催化1,5-二磷酸核酮糖和CO2生成二分子甘-3-磷酸甘油酸反应的酶.亦称羧基歧化酶.可由于Mg离子的存在被激活.植物中非常多,大约占总叶绿蛋白的一半.级分Ⅰ蛋白大部分由二磷酸核酮糖羧化酶组成,所以认为是同一蛋白也是可以的.分子量约30万.沉降系数17S.在所有自养性生物中都有所发现.特别地,在C4植物中是局限在维管束鞘细胞的叶绿体内.
在高等植物中,它是一个杂多聚体(α8β8),由八个相同的大亚基和八个小亚基组成.大亚基是酶的催化单位,它能结合底物CO2和RuBP以及镁离子(二价).小亚基是调节酶活性的单位,它能使催化速度常数增加100倍以上.大亚基是由叶绿体DNA的一个基因编码的,小亚基是由核DNA的一个多基因家族编码的.