Methylglyoxal
मिथाइलग्लायोक्सल (एम. जी. ओ.) एक कार्बनिक यौगिक है जिसका सूत्र CH3C (O) CHO है। यह पायरुविक एसिड का एक कम व्युत्पन्न है। यह एक प्रतिक्रियाशील यौगिक है जो मधुमेह के जीव विज्ञान में निहित है। मिथाइलग्लायोक्सल का उत्पादन औद्योगिक रूप से अत्यधिक अभिव्यक्त मिथाइलग्लायोक्सल सिंथेस का उपयोग करके कार्बोहाइड्रेट के क्षरण द्वारा किया जाता है। रासायनिक संरचना गैसीय मिथाइलग्लायोक्सल में दो कार्बोनिल समूह होते हैं, एक एल्डिहाइड और एक कीटोन। पानी की उपस्थिति में, यह हाइड्रेट्स और ऑलिगोमर्स के रूप में मौजूद होता है। इन हाइड्रेट्स का गठन एम. जी. ओ. की उच्च प्रतिक्रियाशीलता का संकेत है, जो इसके जैविक व्यवहार के लिए प्रासंगिक है। जैव रसायन जैव संश्लेषण और जैव क्षरण जीवों में, मिथाइलग्लायोक्सल कई चयापचय मार्गों के एक दुष्प्रभाव के रूप में बनता है। मिथाइलग्लायोक्सल मुख्य रूप से ग्लाइकोलाइसिस के साइड उत्पादों के रूप में उत्पन्न होता है जिसमें ग्लिसराल्डेहाइड-3-फॉस्फेट और डायहाइड्रोक्सीसेटोन फॉस्फेट शामिल होते हैं। ऐसा भी माना जाता है कि यह एसीटोन और थ्रेओनिन के क्षरण के माध्यम से उत्पन्न होता है। एम. जी. ओ. के लिए असंख्य मार्गों का उदाहरण, एरिस्टोलोचिक एसिड विषाक्त चूहों में मिथाइलग्लायोक्सल की 12 गुना वृद्धि के कारण गुर्दे के प्रोटीन की मात्रा 18 माइक्रोग्राम/मिलीग्राम से 23 माइक्रोग्राम/मिलीग्राम हो गई। यह 3-एमिनोएसिटोन से बन सकता है, जो थ्रेओनिन कैटाबोलिज्म का एक मध्यवर्ती है, साथ ही लिपिड पेरोक्सीकरण के माध्यम से भी हो सकता है। हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण स्रोत ग्लाइकोलाइसिस है। यहाँ, मिथाइलग्लायोक्सल ग्लाइसरेल्डिहाइड फॉस्फेट और डायहाइड्रोक्सीसेटोन फॉस्फेट (डी. एच. ए. पी.) से गैर-एंजाइमेटिक फॉस्फेट उन्मूलन से उत्पन्न होता है, जो ग्लाइकोलाइसिस के दो मध्यवर्ती हैं। यह रूपांतरण वस्तु रासायनिक 1,2-प्रोपेनेडियोल के लिए एक संभावित जैव प्रौद्योगिकी मार्ग का आधार है। चूंकि मिथाइलग्लायोक्सल अत्यधिक साइटोटॉक्सिक है, इसलिए कई डिटॉक्सिफिकेशन तंत्र विकसित हुए हैं। इनमें से एक ग्लायोक्सालेस प्रणाली है। मिथाइलग्लायोक्सल ग्लूटाथियोन द्वारा विषमुक्त किया जाता है। ग्लुटाथियोन मिथाइलग्लायोक्सल के साथ प्रतिक्रिया करके एक हेमिथियोएसिटल देता है, जो ग्लायोक्सालेस I द्वारा एस-लैक्टोयल-ग्लुटाथियोन में परिवर्तित हो जाता है। इस थियोएस्टर को ग्लायोक्सालेस II द्वारा-लैक्टेट में हाइड्रोलाइज किया जाता है। जैव रासायनिक कार्य मिथाइलग्लायोक्सल उन्नत ग्लाइकेशन एंड प्रोडक्ट्स (ए. जी. ई.) के निर्माण में शामिल है। इस प्रक्रिया में, मिथाइलग्लायोक्सल लाइसिन और आर्जिनिन के मुक्त अमीनो समूहों के साथ प्रतिक्रिया करता है और सिस्टीन के थियोल समूहों के साथ एजीई बनाता है। हिस्टोन भी मिथाइलग्लायोक्सल द्वारा संशोधन के लिए अत्यधिक अतिसंवेदनशील होते हैं और ये संशोधन स्तन कैंसर में बढ़े होते हैं। डी. एन. ए. क्षति प्रतिक्रियाशील कार्बोनिल द्वारा प्रेरित होती है, मुख्य रूप से मिथाइलग्लायोक्सल और ग्लायोक्सल, ऑक्सीडेटिव डी. एन. ए. क्षति के समान आवृत्ति पर। इस तरह की क्षति, जिसे डी. एन. ए. ग्लाइकेशन के रूप में जाना जाता है, उत्परिवर्तन, डी. एन. ए. में टूटने और साइटोटॉक्सिसिटी का कारण बन सकती है। मनुष्यों में, एक प्रोटीन डी. जे.-1 (जिसे पी. ए. आर. के. 7 भी कहा जाता है) की ग्लाइकेटेड डी. एन. ए. आधारों की मरम्मत में महत्वपूर्ण भूमिका होती है। बायोमेडिकल पहलू रक्त शर्करा के स्तर में वृद्धि के कारण, मधुमेह रोगियों में मिथाइलग्लायोक्सल की सांद्रता अधिक होती है और इसे धमनी एथेरोजेनेसिस से जोड़ा गया है। ग्लाइकेशन के माध्यम से मिथाइलग्लायोक्सल से कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन को नुकसान मधुमेह रोगियों में एथेरोजेनेसिस की चार गुना वृद्धि का कारण बनता है। मिथाइलग्लायोक्सल सीधे तंत्रिका अंत से जुड़ जाता है और इससे मधुमेह न्यूरोपैथी में पुरानी चरम पीड़ा बढ़ जाती है। ऐसा होने पर, अन्य मिथाइलग्लायोक्सल कुछ प्रकार के शहद का एक घटक है, जिसमें मनुका शहद भी शामिल है; ऐसा प्रतीत होता है कि इसमें ई. कोलाई और एस. ऑरियस के खिलाफ गतिविधि होती है और यह पी. एरुगिनोसा द्वारा बनाई गई बायोफिल्म के निर्माण को रोकने में मदद कर सकता है। शोध से पता चलता है कि शहद में निहित मिथाइलग्लायोक्सल स्वस्थ व्यक्तियों में उन्नत ग्लाइकेशन एंड प्रोडक्ट्स (एजीई) के बढ़ते गठन का कारण नहीं बनता है। डाइकार्बोनिल 1,2-डाइकार्बोनिल, मिथाइलग्लायोक्सल को 1,2-डाइकार्बोनिल संदर्भ एल्डिहाइड एंडोजेनस एल्डिहाइड जी. ए. बी. ए. ए. रिसेप्टर एगोनिस्ट मेटाबोलिज्म संयुग्मित कीटोन उन्नत ग्लाइकेशन एंड-प्रोडक्ट्स के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।