Urea er en forbindelse som er svært aktiv i en rekke biologiske prosesser i menneskekroppen, så vel som i andre pattedyr og organismer. Den håndterer avhending av overflødig nitrogen i menneskekroppen og fungerer som et middel i denaturering av proteiner. Urea tilhører en klasse forbindelser kjent som kaotrope denatureringsmidler, som løser opp den tertiære strukturen til proteiner ved å destabilisere indre, ikke-kovalente bindinger mellom atomer.
Proteiner kan denatureres av urea gjennom flere prosesser. En metode involverer direkte interaksjon hvor urea hydrogenbinder seg til polariserte ladningsområder, slik som peptidgrupper. Denne gjensidige innflytelsen svekker intermolekylære bindinger og interaksjoner, og svekker den generelle sekundære og tertiære strukturen. Når gradvis utbrudd av protein oppstår, kan vann og urea lettere få tilgang til den hydrofobe indre kjerne av det aktuelle proteinet, noe som fremskynder denatureringsprosessen.
Urea kan også denaturere proteiner indirekte, ved å påvirke egenskapene til løsningsmidlet som proteinene er nedsenket i. Ved å endre strukturen og hydrodynamikken til selve løsningsmidlet, i likhet med å sette en ikke-polær løsemiddel i blandingen, oppfordrer urea til destabilisering av indre bindinger. Det ser da ut til at direkte interaksjon av urea med proteinet, gjennom hydrogenbinding, er den sannsynlige begynnelsen på proteinoppretting. Interaksjoner med indirekte løsemidler og oppløste stoffer hjelper prosessen med å danne en vei for denne direkte interaksjonen. Urea kan også denaturere proteiner indirekte, ved å påvirke egenskapene til løsningsmidlet som proteinene er nedsenket i. Ved å endre strukturen og hydrodynamikken til selve løsningsmidlet, i likhet med å sette en ikke-polær løsemiddel i blandingen, oppfordrer urea til destabilisering av indre bindinger. Det ser da ut til at direkte interaksjon av urea med proteinet, gjennom hydrogenbinding, er den sannsynlige begynnelsen på proteinoppretting. Interaksjoner med indirekte løsemidler og oppløste stoffer hjelper prosessen med å danne en vei for denne direkte interaksjonen.
Den nøyaktige måten urea nedbryter proteiner på er fortsatt gjenstand for noe mysterium. Forskning på emnet har vist at det sannsynlige svaret etter all sannsynlighet er en kombinasjon av de ovennevnte faktorene. Eksperimentelle metoder er en usannsynlig kilde til innsamling av hvordan proteiner denatureres av urea. Fremtidig forskning og forbedring av mikroskopi på atomnivå vil uten tvil kaste mer lys over problemet og avsløre den nøyaktige mekanismen som proteindenaturering av urea oppstår.
