鬼筆環(huán)肽是一種雙環(huán)七肽，含有不尋常的半胱氨酸-色氨酸鍵。 編碼鬼筆環(huán)肽合成的基因是死亡帽蘑菇中MSDIN家族的一部分，編碼34個(gè)氨基酸的前肽。 脯氨酸殘基位于七個(gè)殘基區(qū)域的兩側(cè)，稍后將變成鬼筆環(huán)肽。 翻譯后，必須對(duì)肽進(jìn)行蛋白水解切除，環(huán)化，羥基化，使Trp-Cys交聯(lián)形成色氨酸，并差向異構(gòu)化以形成D-Thr。 這些步驟的順序和確切的生化機(jī)理尚未完全了解。 目前的看法是，必要的生物合成基因聚集在MSDIN基因附近。

34-mer的第一個(gè)翻譯后修飾是通過脯氨酰寡肽酶（POP）進(jìn)行蛋白水解切割，以去除10個(gè)氨基酸的“前導(dǎo)”肽。 然后，POP通過氨基酸1（Ala）和氨基酸7（Pro）之間的轉(zhuǎn)肽作用使七肽Ala-Trp-Leu-Ala-Thr-Cys-Pro環(huán)化。 據(jù)信，接下來將通過Trp-Cys交聯(lián)形成色氨酸。

鬼筆環(huán)肽（又稱鬼筆鵝膏素）是從毒蕈類鬼筆鵝膏中得到的有毒環(huán)狀七肽，能選擇性的與動(dòng)植物體內(nèi)的肌動(dòng)蛋白結(jié)合，其作用與細(xì)胞松弛素Ｂ恰好相反，只與聚合的微絲結(jié)合，而不與肌動(dòng)蛋白單體分子結(jié)合，使鬼筆環(huán)肽染色成為研究細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白微絲的有力工具，是細(xì)胞骨架的染色神器。光學(xué)顯微鏡下, 熒光標(biāo)記過的鬼筆環(huán)肽可以清晰地顯示出細(xì)胞內(nèi)微絲的形態(tài)和分布，已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究中。

由于鬼筆環(huán)肽因其結(jié)合和穩(wěn)定肌動(dòng)蛋白聚合物的能力而被開發(fā)利用，但細(xì)胞無法輕易吸收，因此科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鬼筆環(huán)肽衍生物在研究中更有用。 本質(zhì)上，它遵循典型的使用羥脯氨酸的小肽合成。 合成的主要困難是色氨酸的形成（半胱氨酸-色氨酸交聯(lián)）。