Die psychoaktive Wirkung von Zauberpilzen wird durch Psilocybin hervorgerufen. Bei dessen Biosynthese spielt ein bestimmtes Enzym eine zentrale Rolle. Bildrechte: IMAGO/Cover-Images

Wissen-News PsiM: Das Enzym, das die Magie in die Pilze bringt

18. April 2024, 06:18 Uhr

Ein internationales Forschungsteam hat die Biosynthese von Psilocybin untersucht. Der Hauptinhaltsstoff psychoaktiver Pilze geht auf ein Enzym zurück, dessen Struktur und Reaktionsmechanismen unter die Lupe genommen wurden.

Magic Mushrooms (Zauberpilze) sind eine beliebte Droge, deren psychoaktive Substanz Psilocybin auch in der Medizin angewendet wird, beispielsweise bei der Behandlung von Depressionen, Suchterkrankungen und Angststörungen. Der Wirkstoff wird durch komplexe biochemische Prozesse aus L-Tryptophan gebildet. Eine zentrale Rolle dabei spielt das Enzym PsiM, das als Katalysator in den letzten Schritten bei der Genese von Psilocybin dient. Wie genau diese Vollendung abläuft, war die Grundfrage einer Studie, an der auch Forscher der Friedrich-Schiller-Universität Jena beteiligt waren.

Biochemische Untersuchungen und Röntgenstrukturanalyse ermöglichten Einblicke bis in den atomaren Bereich der verantwortlichen Proteine. Dabei stellten die Forscher fest, dass PsiM Enzymen ähnelt, die für die Modifikation von RNA verantwortlich sind. Im Gegensatz zu den vermutlich verwandten Proteinen heftet PsiM nicht nur eine Methylgruppe an die RNA, sondern zwei. Bei diesem Prozess geschieht der letzte Schritt der gesamten Reaktionskette, der für eine potenzielle biotechnologische Produktion des Wirkstoffs wichtig ist: die Umwandlung des einfach methylierten Zwischenproduktes Baeocystin zum zweifach methylierten Psilocybin.

Diese Erkenntnis kann bei der Herstellung von Psilocybin in Mikroorganismen helfen. "Insgesamt können unsere Ergebnisse dabei helfen, neue Varianten von Psilocybin mit verbesserten therapeutischen Eigenschaften zu entwickeln und biotechnologisch herzustellen," erklärt Dirk Hoffmeister von der Abteilung Pharmazeutische Mikrobiologie am Institut für Pharmazie der Uni Jena.

Link zur Studie

Methyl transfer in psilocybin biosynthesis

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