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.