szlak metaboliczny psilocybiny

soma rights re-served

od 23.07.2008 na

www.psilosophy.info/

Metaboliczny szlak produkcji psilocybiny

micro

original text:

http://www.shroomery.org/6227/The-Metabolic-Pathway-of-Psilocybin-Production

[ tłumaczenie: cjuchu ]

Szlaki  metaboliczne  są  ważne  do  zrozumienia  gdy  staramy  się  z  żywego  organizmu  wytworzyć  pewną
substancję. Wytwarzanie psilocybiny rozpoczyna się od choryzmianu, który wytwarzany jest w cyklu kwasu
szikimowego. Cykl szikimowy występuje w wielu różnych roślinach, grzybach i bakteriach, lecz nie występuje u
zwierząt,  i  jest  ważny  przy  tworzeniu  wielu  różnych  związków  aromatycznych,  włączając  w  to  wiele
antybiotyków  i  opartych  na  tryptaminie  dragów  psychedelicznych,  takich  jak  DMT,  alkaloidy  sporyszu  i
psilocybina. Dla jakichkolwiek badań naukowych na temat ich wytwarzania bardzo ważne jest poznanie szlaku
metabolicznego. Zamysłem tego dokumentu jest po prostu wypisanie wszystkich produktów i enzymów by
można po nie sięgnąć kiedy przyjdzie potrzeba.

Pierwszym głównym krokiem jest cykl szikimowy, który przeprowadzany jest w cytozolu komórek grzybów.
Wytwarza on produkt zwany choryzmianem, który wykorzystywany jest do syntezy folianu, ubichinonu,
fenylalaniny, tyrozyny i tryptofanu. Cykl ten rozpoczyna się od fosfoenylopirogronianu, produktu glikolizy, oraz
erytrozo-4-fosforanu, produktu cyklu fosforanów pentoz (produkt uboczny wytwarzany przez enzym
transketolazę), który działa jako donor fosforanu. Szlaki te zostały zilustrowane poniżej. Szlak zaczyna się od
produktów początkowych i następnie idzie w prawo do enzymu, co wytwarza kolejny produkt:

Produkt

Enzym

fosfoenolopirogronian + erytrozo-4-fosforan

syntaza DHAP =>

7P-2-dehydro-3-deoksy-d-arabino-heptonian

syntaza 3-dehydrochinatu =>

dehydrochinat

dehydrataza 3-dehydrochinatu =>

dehydroszikimian

5-dehydrogenaza szikimianu =>

szikimian

kinaza szikimianu =>

szikimiano-3-P

syntaza EPSP =>

5-0-(1-karboksywinyl)-3-fosfoszikimian

syntaza choryzmianu

choryzmian

Choryzmian może teraz wejść na każdy z pięciu szlaków; my skupimy się na cyklu tryptofanu:

Produkt

Enzym

choryzmian

syntaza 2-deoksyizochoryzmianu =>

2-amino-2-deoksychoryzmian

syntaza antranilanu =>

antranilan

transferaza fosforybozylo-antranilanu =>

N-(5'fosforybozylo) antranilan

izomeraza N-(5'fosforybozylo)-antranilanu =>

enolo-1-0-karboksyfenyloamino-1-deoksyrybulozo
fosforan

syntaza indolo-3-fosfoglicerolu =>

indolo-3-fosfoglicerol

syntaza tryptofanu (podjednostka a) =>

indol

syntaza tryptofanu (podjednostka b) =>

tryptofan

dekarboksylaza tryptofanu =>

tryptamina

Tryptofan jest dekarboksylowany przez enzym o nazwie dekarboksylaza tryptofanu i formuje tryptaminę. Jest

szlak metaboliczny psilocybiny

www.psilosophy.info/zimxqqcmbrjmblczczahbtfe

soma rights re-served

od 23.07.2008 na

www.psilosophy.info/

to ostatni główny krok w cyklu, który jest znacząco wyhamowywany przez mechanizm ujemnego
samosprzężenia zwrotnego, co oznacza, że jeśli w komórkach jest za dużo konkretnej substancji enzym
zatrzyma przemianę tryptofanu w tryptaminę. Oto spis niektórych inhibitorów dekarboksylazy tryptofanu
(skopiowany z dokumentu na lycaeum, URL nieznany).

Inhibicja dekarboksylazy tryptofanu

Rodzaj inhibicji

Inhibitor

% inhibicji

Inhibitory konkurencyjne:

N,N-dimetylotryptamina

kwas indolo-3-octowy

(nieznany mechanizm:)

tryptamina

5-hydroksytryptamina
(5-HT - serotonina)

indol-3-acetaldehydu

Nie inhibitory:

5-metoksy-N,N-dimetylotryptamina (0)

5-metoksytryptamina

(0)

kwas indolo-3-pirogronowy

(0)

Szlak przekształcenia tryptaminy do psilocybiny i psilocyny wciąż jest niejasny, lecz mówi się, że istnieje wiele
różnych kroków, gdyż oprócz psilocybiny, która wytwarzana jest najprawdopodobniej z psilocyny przez jeden
enzym fosforylazy wytwarzane są ufosforylowane związki pośrednie: beaocystyna i norbaeocytyna.
Eksperymenty Gartz'a et al. dotyczące dodania tryptaminy HCL do substratu ukazały wzrost poziomu psilocyny
w porównaniu do psilocybiny, co sugeruje, deregulację enzymu fosforylazy na tym etapie, i zapewnia również
jakiś możliwy wgląd w ewolucję grzybów psilocybowych.

GŁÓWNE SZLAKI
Oba materiały startowe Szlaku Kwasu Szikimowego, fosfoenolopirogronian i erytrozo-4-fosforan są ostatecznie
produktem glukozy. Glukoza jest ufosforylowana przez ATP, który traci grupę fosforylową na korzyść glukozy
stając się ADP:

(sł. kluczowe obrazka: glukoza, glukozo-6-fosforan, fosfoenolopirogronian, szlak glikolizy, szlak
pentozowo fosforanowy, erytrozo-4-fosforan)

By wyprodukować nasze dwa materiały startowe glukozo-6-fosforan jest następnie wykorzystywany w dwóch
różnych cyklach, glikolizy i Cyklu Fosforanów Pentoz.

szlak metaboliczny psilocybiny

www.psilosophy.info/zimxqqcmbrjmblczczahbtfe

soma rights re-served

od 23.07.2008 na

www.psilosophy.info/

Fosfoenolopirogronian jest produktem ubocznym glikolizy:

(sł. kluczowe obrazka: glukozo-6-p, izomeraza fosfoglukozy, fruktozo-6-p, fosfofruktokinaza, atp,
adp, fruktozo-1,6-bisfosforan, aldolaza, lizyna, fosforan dihydroksyacetonu, izomeraza
fosfotriozowa, gliceraldehydo-3-fosforan, 1,3-bisfosfoglicerynian, kinaza fosfoglicerynianowa, 3-
fosfoglicerynian, mutaza fosfoglicerynianowa, 2-fosfoglicerynian, enolaza, fosfoenolopirogronian)

... a erytrozo-4-fosforan jest produktem ubocznym Cyklu Fosforanów Pentoz (CFP).

(sł. kluczowe obrazka: glukozo-6-p, nadp+, dehydrogenaza glukozo-6-p, 6-fosfoglukonolakton, laktonaza, 6-
fosfoglukonian, dehydrogenaza 6-fosfoglukonianu, rybulozo-5-fosforan, izomeraza pentozofosforanowa,
rybozo-5-p, transketolaza, epimeraza pentozofosforanowa, ksylulozo-5-fosforan, gliceraldehydo-3-fosforan,
sedoheptulozo-7-fosforan, transaldolaza, erytrozo-4-fosforan, fruktozo-6-fosforan, reszta cfp)

[ tłumaczenie: cjuchu ]

szlak metaboliczny psilocybiny

www.psilosophy.info/zimxqqcmbrjmblczczahbtfe

soma rights re-served

od 23.07.2008 na

www.psilosophy.info/

Odnośniki:

(Moje notaki [micro])
Roberts CW, Roberts F, Lyons RE, Kirisits MJ, Mui EJ, Finnerty J, Johnson JJ, Ferguson DJ, Coggins JR,
Krell T, Coombs GH, Milhous WK, Kyle DE, Tzipori S, Barnwell J, Dame JB, Carlton J, McLeod R.
The shikimate pathway and its branches in apicomplexan parasites.
J Infect Dis. 2002 Feb 15;185 Suppl 1:S25-36
Niels Jensen: Attempted molecular loning of enzymes from the psilocybin biosynthesis pathway in
Psilocybe tampanensis
The Lycaeum

http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/glycolysis.htm
http://www.sbuniv.edu/~ggray.wh.bol/tutorial/pentose/step2.htm
http://www.gwu.edu/~mpb/pentphos.htm

Syntaza choryzmianu

Syntaza choryzmianu (EC 4.2.3.5), siódmy enzym w szlaku przemian szikimanu, katalizuje transformacje EPSP
do kwasu choryzmianowego, który jest ostatnim prekurosorem w biosyntezie licznych aromatycznych zwiąków
u bakterii, grzybów i roślin. Struktura CS (chorismate synthase) ukazuje nowe {beta}{alpha}{beta}{alpha}
zwinięcia,  naprzemian  wystepujące  po  sobie  ciasno  upakowane  dwie  alpha-helisy  i  dwie  struktury  b-
harmonijki.  Nie  wykazując  w  ten  sposób  podobieństwa  do  żadnej  udokumentowanej  struktury  białka.
Cząsteczka CS zorganizowana jest jako ciasny tetramer z symetrią D2, w zgodności z jej czwartorzędową
strukturą w roztworze.
Skrócony  opis  białka:  Syntaza  choryzmianu  katalizuje  ostatni  krok  pospolitego  szlaku  szikimianu
prowadzącego do powstawania związków aromatycznych takich jak aminokwasy aromatyczne. Reakcja składa
się z 1,4-anty-eliminacji grupy 3-fosforowej oraz C-(6proR) hydrogenacji z 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate

szlak metaboliczny psilocybiny

www.psilosophy.info/zimxqqcmbrjmblczczahbtfe

soma rights re-served

od 23.07.2008 na

www.psilosophy.info/

do otrzymania choryzmianu. Chociaż reakcja ta nie zawiera wymiany redox netto, obecność enzymu jest
absolutnie wymagana do redukcji mononukleotydu flawinowego, który nie został zużyty podczas reakcji. W
aktywnej części enzymu znajdują się dwie niezależne reszty histydyny (HIS[17] i HIS[106]). Przy użyciu
ukierunkowej mutagenezy obie histydyny zastapiono alaninami, zmniejszając aktywność zmutowanego białka
10 i 20 krotnie odpowiednio dla H106A i H17A. Opierając się na charakterystyce dwóch pojedyńczych
zmutowanych białek zapropnowano, że His106 poddaje protonacji pojedyńczy jon zredukowanego FMN,
podczas gdy His17 protonuje pozostałą grupe fosforową substratu.
opis i rysunek pochodzą z http://www.bioorganic.ch.pwr.wroc.pl

Document Outline