Urea on yhdiste, joka on erittäin aktiivinen monissa biologisissa prosesseissa ihmiskehossa samoin kuin muiden nisäkkäiden ja organismien. Se hoitaa ylimääräisen typen hävittämisen ihmiskehossa ja toimii aineena proteiinien denaturaatiossa. Urea kuuluu kaotrooppisina denaturanteina tunnettujen yhdisteiden luokkaan, joka purkaa proteiinien tertiäärisen rakenteen destabilisoimalla atomien väliset sisäiset, ei-kovalenttiset sidokset.
Proteiinit voidaan denaturoida urealla useilla prosesseilla. Yksi menetelmä sisältää suoran vuorovaikutuksen, jossa ureavety sitoutuu polarisoituneisiin varausalueisiin, kuten peptidiryhmiin. Tämä keskinäinen vaikutus heikentää molekyylien välisiä sidoksia ja vuorovaikutuksia heikentäen yleistä sekundaarista ja tertiääristä rakennetta. Kun proteiinin asteittainen avautuminen tapahtuu, vesi ja urea pääsevät helpommin kyseisen proteiinin hydrofobiseen sisäiseen ytimeen, mikä nopeuttaa denaturointiprosessia.
Urea voi denaturoida proteiineja myös epäsuorasti vaikuttamalla liuottimen ominaisuuksiin, johon proteiinit ovat upotettu. Muuttamalla itse liuottimen rakennetta ja hydrodynamiikkaa samalla tavalla kuin ei-polaarisen liuenneen aineen lisääminen seokseen, urea kannustaa sisäisten sidosten epävakautumiseen. Tällöin näyttää siltä, että urean suora vuorovaikutus proteiinin kanssa vetysidoksen kautta on todennäköinen proteiinin purkautumisen alku. Epäsuorat liuotin- ja liuenneiden aineiden vuorovaikutukset auttavat prosessia, muodostaen polun tämän suoran vuorovaikutuksen tapahtumiselle. Urea voi denaturoida proteiineja myös epäsuorasti vaikuttamalla liuottimen ominaisuuksiin, johon proteiinit ovat upotettu. Muuttamalla itse liuottimen rakennetta ja hydrodynamiikkaa samalla tavalla kuin ei-polaarisen liuenneen aineen lisääminen seokseen, urea kannustaa sisäisten sidosten epävakautumiseen. Tällöin näyttää siltä, että urean suora vuorovaikutus proteiinin kanssa vetysidoksen kautta on todennäköinen proteiinin purkautumisen alku. Epäsuorat liuotin- ja liuenneiden aineiden vuorovaikutukset auttavat prosessia, muodostaen polun tämän suoran vuorovaikutuksen tapahtumiselle.
Tarkka tapa, jolla urea hajottaa proteiineja, on edelleen jonkinlainen mysteeri. Aihetta koskeva tutkimus on osoittanut, että todennäköinen vastaus on todennäköisesti yhdistelmä edellä mainittuja tekijöitä. Kokeelliset menetelmät ovat epätodennäköinen lähde keräämään tietoa siitä, miten proteiinit denaturoituvat urealla. Tuleva tutkimus ja parannus atomitason mikroskopiassa epäilemättä lisää valoa asiaan ja paljastaa tarkan mekanismin, jolla urean kautta tapahtuva proteiinin denaturoituminen tapahtuu.