Enzymatische Synthese von Psilocybin

Abstract

Psilocybin ist der psychotrope, vom Tryptamin abgeleitete Naturstoff der Psilocybe‐Fruchtkörper, der so genannten “Zauberpilze”. Obwohl dessen Struktur seit 60 Jahren bekannt ist, blieb die enzymatische Grundlage ihrer Biosynthese ungeklärt. Wir charakterisierten vier Psilocybin‐Biosyntheseenzyme, nämlich i) PsiD, welches zu einer neuen Klasse pilzlicher l‐Tryptophan‐Decarboxylasen gehört, ii) PsiK, welches den Phosphotransfer‐Schritt katalysiert, iii) die Methyltransferase PsiM, welche einen wiederholten N‐Methyltransfer als abschließenden Biosyntheseschritt katalysiert, sowie iv) PsiH, eine Monooxygenase. In einer kombinierten Reaktion mit PsiD, PsiK und PsiM wurde Psilocybin vom 4‐Hydroxy‐l‐tryptophan ausgehend nach einer schrittökonomischen Route synthetisiert. Angesichts des wieder aufkommenden pharmazeutischen Interesses an Psilocybin könnten unsere Ergebnisse die Grundlage für dessen biotechnologische Produktion schaffen.