Rahsia "cendawan ajaib" diturunkan

Ahli kimia menentukan laluan biosintetik bahan psilocybin cendawan hallucinogenik

"Cendawan Magic" mengandungi bahan hallucinogenic yang dipanggil psilocybin. Sekarang ahli kimia telah mengetahui bagaimana cendawan membuatnya. © Lightworkerpeace / CC-by-sa 3.0
membaca dengan kuat

Itulah cara Cendawan Ajaib melakukannya: ahli kimia akhirnya menceritakan bagaimana "cendawan ajaib" mencipta bahan psilocybin mereka - bahan yang menyebabkan halusinasi dan perubahan dalam kesedaran. Oleh itu, cendawan menggunakan empat enzim berbeza untuk menghasilkan psilocybin. Penyahsulit jalur biosintesis ini kini membuka kemungkinan pengimejan bioengineering ubat ini di makmal.

Kesan hallucinogenic cendawan Psilocybe telah diketahui sejak beribu tahun. Terutama di Amerika Tengah, dukun menggunakannya dalam ritual keagamaan untuk membangkitkan visi dan perubahan kesedaran. Apabila mengambil cendawan, bahan psilocybin dalam tubuh ditukar kepada bentuk aktifnya, psilocin. Ini mengikat otak ke tapak doping serotonin neurotransmitter dan mencetuskan halusinasi yang sama seperti dietilamid asid lysergic psikoaktif (LSD).

Empat enzim adalah kunci

"Meskipun struktur psilocybin telah diketahui selama 60 tahun, asas enzimatik biosintesisnya tetap tersembunyi, " lapor Janis Fricke dari Friedrich Schiller University of Jena dan rekan-rekannya. Walaupun diketahui bahawa hallucinogen ini adalah turunan dari tryptophan asid amino. Bagaimanapun, bagaimana kulat menukar asid amino ini menjadi psilocybin tryptamide tidak diketahui.

Tetapi sekarang, buat kali pertama, Fricke dan rakan-rakannya telah berjaya membongkar misteri cendawan ajaib. Mereka telah menguraikan laluan biosynthetic psilocybin. Seperti yang mereka ketahui, cendawan menggunakan empat enzim untuk membina semula asid amino secara berperingkat - dengan cara yang sama sekali berbeza daripada yang difikirkan sebelumnya.

Formula Struktur Psilocybin © Jynto / domain Awam

Laluan sintesis dibina semula di makmal

Dalam langkah pertama biosintesis, kelas tryptophan decarboxylases yang tidak diketahui sebelum ini mengekalkan kumpulan karboksil (-COOH) daripada asid amino. Seterusnya, monooxygenase melekat pada kumpulan alkohol, yang kinase menambahkan kumpulan fosfat, seperti yang dilaporkan penyelidik. Pada akhirnya, metiltransferase menyertai dua kumpulan metil tambahan dengan molekul dan psilocybin dilakukan. paparan

Ahli kimia telah berjaya menghasilkan tiga daripada empat enzim kulat dengan cara bakteria dan kulat yang dimanipulasi oleh gen. Dengan menggunakan enzim dan 4-hidroksi-L-tryptophan sebagai bahan permulaan, mereka berjaya menghasilkan semula laluan pyilocybin biosynthetic kulat dalam bentuk yang lebih padat di makmal.

Menarik juga untuk ubat

Ini amat penting kerana psilocybin kini sedang disiasat sebagai bahan ubat yang berpotensi. Ubat kulat mungkin digunakan dalam bentuk yang diubah suai secara kimia pada masa depan terhadap kebimbangan pada pesakit kanser, kemurungan dan ketagihan nikotin.

"Memandangkan kepentingan farmaseutikal dalam psilocybin, penemuan kami kini dapat memberi asas kepada pengeluaran bioteknologi masa depan bahan ini, " kata Fricke dan rakan-rakannya. (Angewandte Chemie Edisi Antarabangsa, 2017; doi: 10.1002 / anie.201705489)

(Wiley, 29.08.2017 - NPO)