żelazo jest niezbędne dla prawie wszystkich żywych organizmów, ponieważ bierze udział w wielu ważnych procesach metabolicznych. Jednak żelazo nie zawsze jest łatwo dostępne; dlatego mikroorganizmy wykorzystują różne systemy pobierania żelaza, aby zapewnić wystarczające zapasy ze swojego otoczenia. Istnieją znaczne różnice w zakresie transportu żelaza i źródeł żelaza wykorzystywanych przez różne gatunki drobnoustrojów. Patogeny, w szczególności, wymagają skutecznych mechanizmów pozyskiwania żelaza, aby umożliwić im skuteczną konkurencję o żelazo w wysoce ograniczonym środowisku tkanek i płynów ustrojowych gospodarza.

Siderofory to małe związki chelatujące żelazo o wysokim powinowactwie, wydzielane przez mikroorganizmy, takie jak bakterie, grzyby i trawy. Siderofory należą do najsilniejszych znanych rozpuszczalnych środków wiążących Fe3+. Żelazo jest niezbędne dla prawie całego życia, ze względu na jego istotną rolę w procesach takich jak oddychanie i synteza DNA. Jednak pomimo tego, że jest jednym z najliczniejszych pierwiastków w skorupie ziemskiej, biodostępność żelaza w wielu środowiskach, takich jak gleba lub morze, jest ograniczona przez bardzo niską rozpuszczalność jonu Fe3+. Ten stan jonów jest dominującym stanem żelaza w środowisku wodnym, nie kwaśnym, utlenionym i gromadzi się w typowych fazach mineralnych, takich jak tlenki i wodorotlenki żelaza (minerały, które są odpowiedzialne za czerwone i żółte kolory gleby). Dlatego nie może być łatwo wykorzystywany przez organizmy. Drobnoustroje uwalniają siderofory do usuwania żelaza z tych faz mineralnych poprzez tworzenie rozpuszczalnych kompleksów Fe3+, które mogą być pobierane przez aktywne mechanizmy transportu. Wiele sideroforów jest peptydami nierybosomalnymi, chociaż kilka z nich jest biosyntetyzowanych niezależnie.

Siderofory należą do najsilniejszych znanych substancji wiążących Fe3+, a enterobactyna jest jednym z najsilniejszych z nich. Ze względu na tę właściwość, przyciągnęły zainteresowanie nauk medycznych w terapii chelatacji metali, z desferrioksaminy siderophore B zyskuje szerokie zastosowanie w leczeniu zatrucia żelazem i talasemii.

żelazo jest ściśle związane z białkami, takimi jak hemoglobina, transferryna, laktoferyna i Ferrytyna. Istnieje wielka ewolucyjna presja wywierana na patogenne bakterie, aby uzyskać ten metal. Na przykład, patogen wąglika Bacillus anthracisreleases dwa siderofory, bacillibactin i petrobactin, do usuwania żelaza żelaza z białek żelaza. Podczas gdy wykazano, że bacyllibaktyna wiąże się z białkiem układu odpornościowego, siderokaliną, zakłada się, że petrobaktyna unika układu odpornościowego i wykazano, że jest ważna dla zjadliwości u myszy.

oprócz sideroforów, niektóre patogenne bakterie wytwarzają hemofory ( białka wiążące hem) lub mają receptory, które wiążą się bezpośrednio z białkami żelaza/hemu. U eukariotów innymi strategiami zwiększenia rozpuszczalności i wychwytu żelaza jest zakwaszenie otoczenia (np. stosowane przez korzenie roślin) lub zewnątrzkomórkowa redukcja Fe3+ do bardziej rozpuszczalnych jonów Fe2+.

Siderofory zwykle tworzą stabilny, heksadentowy, ośmiościanowy kompleks z Fe3+preferencyjnie w porównaniu do innych naturalnie występujących obfitych jonów metali, chociaż jeśli jest mniej niż sześć atomów dawcy, woda może również koordynować. Najskuteczniejszymi sideroforami są te, które mają trzy ligandy bidentatowe na cząsteczkę, tworząc kompleks heksadentatowy i powodując mniejszą zmianę entropową niż spowodowaną chelatowaniem pojedynczego jonu żelazowego z oddzielnymi ligandami.

Siderofory są zwykle klasyfikowane przez ligandy używane do chelatowania żelaza żelazowego. Do głównych grup sideroforów należą katecholany (fenolany), hydroksamaty i karboksylany (np. pochodne kwasu cytrynowego). Kwas cytrynowy może również działać jako siderofor. Szeroka różnorodność sideroforów może wynikać z presji ewolucyjnej wywieranej na drobnoustroje w celu wytworzenia strukturalnie różnych sideroforów, które nie mogą być transportowane przez specyficzne systemy transportu aktywnego innych drobnoustrojów lub w przypadku patogenów dezaktywowanych przez organizm gospodarza.