A uréia é um composto altamente ativo em vários processos biológicos no corpo humano, bem como nos de outros mamíferos e organismos. Ele lida com o descarte do excesso de nitrogênio no corpo humano e atua como um agente na desnaturação de proteínas. A uréia pertence a uma classe de compostos conhecidos como desnaturantes caotrópicos, que desvendam a estrutura terciária das proteínas, desestabilizando as ligações internas e não covalentes entre os átomos.
As proteínas podem ser desnaturadas pela uréia por vários processos. Um método envolve a interação direta, pela qual o hidrogênio da uréia se liga a áreas de carga polarizadas, como grupos peptídicos. Essa influência mútua enfraquece as ligações e interações intermoleculares, enfraquecendo a estrutura secundária e terciária geral. Quando ocorre o desdobramento gradual da proteína, a água e a uréia podem acessar mais facilmente o núcleo interno hidrofóbico da proteína em questão, acelerando o processo de desnaturação.
A uréia também pode desnaturar as proteínas indiretamente, afetando os atributos do solvente. quais as proteínas estão imersas. Ao alterar a estrutura e a hidrodinâmica do próprio solvente, semelhante a colocar um soluto não polar na mistura, a uréia incentiva a desestabilização das ligações internas. Parece então que a interação direta da uréia com a proteína, através da ligação de hidrogênio, é o provável início do desdobramento da proteína. Interações indiretas de solvente e soluto ajudam o processo, formando um caminho para que essa interação direta ocorra. A uréia também pode desnaturar proteínas indiretamente, afetando os atributos do solvente no qual as proteínas estão imersas. Ao alterar a estrutura e a hidrodinâmica do próprio solvente, semelhante a colocar um soluto não polar na mistura, a uréia incentiva a desestabilização das ligações internas. Parece então que a interação direta da uréia com a proteína, através da ligação de hidrogênio, é o provável início do desdobramento da proteína. As interações indiretas de solventes e solutos ajudam o processo, formando um caminho para que essa interação direta ocorra.
A maneira exata pela qual a uréia degrada proteínas ainda é objeto de algum mistério. Pesquisas sobre o assunto mostraram que a resposta provável é, com toda a probabilidade, uma combinação dos fatores mencionados acima. Métodos experimentais são uma fonte improvável de coletar informações sobre como as proteínas são desnaturadas pela uréia. Pesquisas futuras e melhorias na microscopia atômica, sem dúvida, esclarecerão mais o assunto e revelarão o mecanismo exato pelo qual ocorre a desnaturação de proteínas pela uréia.
