Urea er en forbindelse, der er meget aktiv i en række biologiske processer i menneskekroppen såvel som i andre pattedyr og organismer. Det håndterer bortskaffelse af overskydende kvælstof i den menneskelige krop og fungerer som et middel til denaturering af proteiner. Urea hører til en klasse af forbindelser kendt som chaotrope denatureringsmidler, der afslører proteinernes tertiære struktur ved at destabilisere indre, ikke-kovalente bindinger mellem atomer.
Proteiner kan denatureres af urinstof gennem flere processer. En metode involverer direkte interaktion, hvorved urinstofhydrogenbinder til polariserede ladningsområder, såsom peptidgrupper. Denne gensidige indflydelse svækker de intermolekylære bindinger og interaktioner og svækker den samlede sekundære og tertiære struktur. Når gradvis protein udfolder sig, kan vand og urinstof lettere få adgang til den hydrofobe indre kerne af det pågældende protein og fremskynde denatureringsprocessen.
Urea kan også denaturere proteiner indirekte ved at påvirke egenskaberne for opløsningsmidlet, hvor proteinerne er nedsænket. Ved at ændre strukturen og hydrodynamikken i selve opløsningsmidlet, svarende til at sætte et ikke-polært opløst stof i blandingen, tilskynder urinstof destabilisering af interne bindinger. Det ser så ud til, at direkte interaktion af urinstof med proteinet gennem hydrogenbinding er den sandsynlige begyndelse på proteinoprulning. Interaktioner med indirekte opløsningsmidler og opløste stoffer hjælper processen med at danne en vej for denne direkte interaktion at forekomme. Urea kan også denaturere proteiner indirekte ved at påvirke egenskaberne for opløsningsmidlet, hvor proteinerne er nedsænket. Ved at ændre strukturen og hydrodynamikken i selve opløsningsmidlet, svarende til at sætte et ikke-polært opløst stof i blandingen, tilskynder urinstof destabilisering af interne bindinger. Det ser så ud til, at direkte interaktion af urinstof med proteinet gennem hydrogenbinding er den sandsynlige begyndelse på proteinoprulning. Interaktioner med indirekte opløsningsmidler og opløste stoffer hjælper processen med at danne en vej for denne direkte interaktion at forekomme.
Den nøjagtige måde, hvorpå urinstof nedbryder proteiner, er stadig genstand for noget mysterium. Forskning om emnet har vist, at det sandsynlige svar efter al sandsynlighed er en kombination af ovennævnte faktorer. Eksperimentelle metoder er en usandsynlig kilde til indsamling af indsigt i, hvordan proteiner denatureres af urinstof. Fremtidig forskning og forbedring af mikroskopi på atomniveau vil uden tvivl kaste mere lys over problemet og afsløre den nøjagtige mekanisme, hvormed proteindenaturering med urinstof forekommer.
