La urea es un compuesto que es muy activo en una variedad de procesos biológicos en el cuerpo humano, así como en otros mamíferos y organismos. Maneja la eliminación del exceso de nitrógeno en el cuerpo humano y actúa como un agente en la desnaturalización de las proteínas. La urea pertenece a una clase de compuestos conocidos como desnaturalizantes caotrópicos, que desenredan la estructura terciaria de las proteínas al desestabilizar los enlaces internos no covalentes entre átomos.

Las proteínas pueden desnaturalizarse mediante la urea a través de varios procesos. Un método implica la interacción directa por lo que el hidrógeno de urea se une a las áreas de carga polarizadas, como los grupos de péptidos. Esta influencia mutua debilita los enlaces e interacciones intermoleculares, debilitando la estructura general secundaria y terciaria. Una vez que se produce el despliegue gradual de proteínas, el agua y la urea pueden acceder más fácilmente al núcleo interno hidrofóbico de la proteína en cuestión, acelerando el proceso de desnaturalización.

La urea también puede desnaturalizar proteínas indirectamente, al afectar los atributos del solvente en que las proteínas están sumergidas. Al cambiar la estructura y la hidrodinámica del disolvente en sí, similar a poner un soluto no polar en la mezcla, la urea fomenta la desestabilización de los enlaces internos. Entonces, parece que la interacción directa de la urea con la proteína, a través del enlace de hidrógeno, es el posible comienzo del desenredo de la proteína. Las interacciones indirectas de solventes y solutos ayudan al proceso, formando un camino para que se produzca esta interacción directa. La urea también puede desnaturalizar proteínas indirectamente, al afectar los atributos del solvente en el que se sumergen las proteínas. Al cambiar la estructura y la hidrodinámica del disolvente en sí, similar a poner un soluto no polar en la mezcla, la urea fomenta la desestabilización de los enlaces internos. Entonces, parece que la interacción directa de la urea con la proteína, a través del enlace de hidrógeno, es el posible comienzo del desenredo de la proteína. Las interacciones indirectas de solventes y solutos ayudan al proceso, formando un camino para que se produzca esta interacción directa.

La manera exacta en que la urea degrada las proteínas sigue siendo objeto de cierto misterio. La investigación sobre el tema ha demostrado que la respuesta probable es, con toda probabilidad, una combinación de los factores mencionados anteriormente. Los métodos experimentales son una fuente poco probable de recopilación de información sobre cómo las proteínas se desnaturalizan por la urea. La investigación futura y la mejora en la microscopía a nivel atómico sin duda arrojarán más luz sobre el tema y revelarán el mecanismo exacto por el cual ocurre la desnaturalización de proteínas por la urea.