L'urea è un composto altamente attivo in una varietà di processi biologici nel corpo umano e in quelli di altri mammiferi e organismi. Gestisce lo smaltimento dell'azoto in eccesso nel corpo umano e agisce da agente nella denaturazione delle proteine. L'urea appartiene a una classe di composti noti come denaturanti chaotropici, che distruggono la struttura terziaria delle proteine ​​destabilizzando i legami interni e non covalenti tra gli atomi.

Le proteine ​​possono essere denaturate dall'urea attraverso diversi processi. Un metodo prevede un'interazione diretta mediante la quale i legami dell'idrogeno urea raggiungono aree polarizzate di carica, come i gruppi peptidici. Questa influenza reciproca indebolisce i legami intermolecolari e le interazioni, indebolendo la struttura generale secondaria e terziaria. Una volta che si verifica un dispiegamento graduale della proteina, l'acqua e l'urea possono accedere più facilmente al nucleo interno idrofobico della proteina in questione, accelerando il processo di denaturazione.

L'urea può anche denaturare le proteine ​​indirettamente, influenzando gli attributi del solvente in che le proteine ​​sono immerse. Modificando la struttura e l'idrodinamica del solvente stesso, in modo simile al mettere un soluto non polare nel mix, l'urea incoraggia la destabilizzazione dei legami interni. Sembrerebbe quindi che l'interazione diretta dell'urea con la proteina, attraverso il legame dell'idrogeno, sia il probabile inizio del disfacimento della proteina. Le interazioni con solvente e soluto indirette aiutano il processo lungo, formando un percorso affinché questa interazione diretta si verifichi. L'urea può anche denaturare le proteine ​​indirettamente, influenzando gli attributi del solvente in cui sono immerse le proteine. Modificando la struttura e l'idrodinamica del solvente stesso, in modo simile al mettere un soluto non polare nel mix, l'urea incoraggia la destabilizzazione dei legami interni. Sembrerebbe quindi che l'interazione diretta dell'urea con la proteina, attraverso il legame dell'idrogeno, sia il probabile inizio del disfacimento della proteina. L'interazione indiretta con solventi e soluti aiuta il processo lungo, formando un percorso per il verificarsi di questa interazione diretta.

Il modo esatto in cui l'urea degrada le proteine ​​è ancora oggetto di qualche mistero. La ricerca sull'argomento ha dimostrato che la risposta probabile è, con ogni probabilità, una combinazione dei fattori sopra citati. I metodi sperimentali sono una fonte improbabile di raccogliere informazioni su come le proteine ​​vengono denaturate dall'urea. La ricerca e il miglioramento futuri della microscopia a livello atomico porteranno, senza dubbio, una maggiore luce sul problema e riveleranno l'esatto meccanismo attraverso il quale si verifica la denaturazione della proteina dovuta all'urea.