RubisCO (Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase) ist ein Schlüsselenzym des Calvin-Benson-Bassham-Zyklus, der für die Fixierung von etwa 200 Gigatonnen CO2 pro Jahr verantwortlich ist. In diesem Zyklus vermittelt RubisCO den entscheidenden CO2-Fixierungsschritt, indem es CO₂ an Rubp (Ribulose-1,5-bisphosphat) bindet und dabei 3-D-Phosphoglycerat (3-PGA) produziert. Von den vier derzeit bekannten RubisCO-Typen haben nur die Typen I, II und III die klassischen RuBP-abhängigen Carboxylase Aktivitäten. Im Rahmen dieses Projektes haben wir einen aktivitätsbasierten Screen entwickelt, um Enzyme mit RuBP-umwandelnden Eigenschaften identifizieren zu können ohne dabei auf die Kultivierbarkeit des ursprünglichen Wirtsbakteriums angewiesen zu sein. Die Metagenombanken wurden mit Probenmaterial hydrothermalen Ursprungs hergestellt. Wir haben 12.500 Fosmid-Klone gescreent und konnten vierzig aktive RubisCO-Enzyme finden. Sie ähneln Typ I und Typ II RubisCO aus Alpha-, Beta- oder Gammaproteobakterien und sogar Typ III RubisCOs aus Archaeen konnten wir detektieren.

Insbesondere ein metagenomisches Fragment wies sehr interessante Eigenschaften auf: Die exprimierten Proteine wandeln Rubp innerhalb von Sekunden um und die entsprechende DNA-Sequenz ähnelt keinem bekannten RubisCO-Typ. Die Arbeiten an diesem Fragment und den entsprechenden Genprodukten werden momentan weitergeführt.