Hvordan virker urea-denaturering?

  Urea er en sammensetning som er svært aktiv i en rekke biologiske prosesser i menneskekroppen, så vel som hos andre pattedyr og organismer. Den håndterer bortskaffelse av overskudd av nitrogen i menneskekroppen og fungerer som et middel i denaturering av proteiner. Urea tilhører en klasse av forbindelser kjent som kaotropiske denaturanter, som unraveler tertiær struktur av proteiner ved destabilisering av interne, ikke-kovalente bindinger mellom atomer. Proteiner kan denatureres av urea gjennom flere prosesser. En metode involverer direkte interaksjon hvorved urea hydrogen binder til polariserte områder av ladning, så som peptidgrupper. Denne gjensidig påvirkning svekker de intermolekylære bindingene og samspillet, svekker den generelle sekundære og tertiære strukturen. Når gradvis proteinutfolding oppstår, kan vann og urea lettere få tilgang til den hydrofobe indre kjerne av proteinet som er i ferd med å påskynde denatureringsprosessen. Urea kan også deature proteiner indirekte ved å påvirke egenskapene til løsningsmidlet der proteinene er nedsenket. Ved å endre strukturen og hydrodynamikken til løsningsmidlet i seg selv, ligner på å sette et ikke-polært løsemiddel i blandingen, oppmuntrer urea destabiliseringen av indre bindinger. Det vil da framstå at direkte vekselvirkning av urea med proteinet, gjennom hydrogenbinding, er den sannsynlige begynnelsen av proteinoppretting. Indirekte løsningsmiddel og løsemiddelinteraksjoner hjelper prosessen sammen, og danner en vei for denne direkte interaksjonen. Urea kan også denaturere proteiner indirekte, ved å påvirke egenskapene til løsningsmidlet der proteinene er nedsenket. Ved å endre strukturen og hydrodynamikken til løsningsmidlet i seg selv, ligner på å sette et ikke-polært løsemiddel i blandingen, oppmuntrer urea destabiliseringen av indre bindinger. Det vil da framstå at direkte vekselvirkning av urea med proteinet, gjennom hydrogenbinding, er den sannsynlige begynnelsen av proteinoppretting. Indirekte løsningsmiddel og løsemiddelinteraksjoner hjelper prosessen sammen og danner en vei for denne direkte interaksjonen. Den nøyaktige måten som urea degraderer proteiner på, er fortsatt gjenstand for noe mysterium. Forskning om emnet har vist at det sannsynlige svaret er, etter all sannsynlighet, en kombinasjon av de ovennevnte faktorene. Eksperimentelle metoder er en usannsynlig kilde til å samle innblikk i hvordan proteiner blir denaturert av urea. Fremtidig forskning og forbedring i mikroskopi på atomnivå vil utvilsomt gi mer lys på problemet og avsløre den nøyaktige mekanismen av hvilken protein denaturering av urea forekommer.