fierul este esențial pentru aproape toate organismele vii, deoarece este implicat într-o mare varietate de procese metabolice importante. Cu toate acestea, fierul nu este întotdeauna ușor disponibil; prin urmare, microorganismele folosesc diferite sisteme de absorbție a fierului pentru a asigura suficiente provizii din împrejurimile lor. Există variații considerabile în gama transportorilor de fier și a surselor de fier utilizate de diferite specii microbiene. Agenții patogeni, în special, necesită mecanisme eficiente de achiziție a fierului pentru a le permite să concureze cu succes pentru fier în mediul extrem de restricționat de fier al țesuturilor și fluidelor corpului gazdei.

Sideroforii sunt compuși mici, cu afinitate ridicată, de chelare a fierului secretați de microorganisme precum bacterii, ciuperci și ierburi. Sideroforii sunt printre cei mai puternici agenți solubili de legare Fe3+ cunoscuți. Fierul este esențial pentru aproape toată viața, datorită rolului său vital în procese precum respirația și sinteza ADN-ului. Cu toate acestea, în ciuda faptului că este unul dintre cele mai abundente elemente din scoarța terestră, biodisponibilitatea fierului în multe medii, cum ar fi solul sau marea, este limitată de solubilitatea foarte scăzută a ionului Fe3+. Această stare ionică este cea predominantă a fierului în medii apoase, neacide, oxigenate și se acumulează în faze minerale comune, cum ar fi oxizi de fier și hidroxizi (mineralele care sunt responsabile pentru culorile solului roșu și galben). Prin urmare, nu poate fi utilizat cu ușurință de organisme. Microbii eliberează siderofori pentru a elimina fierul din aceste faze minerale prin formarea de complexe solubile Fe3+care pot fi preluate de mecanismele de transport active. Mulți siderofori sunt peptide nonribozomale, deși mai multe sunt biosintetizate independent.

Sideroforii sunt printre cei mai puternici lianți ai Fe3+ cunoscuți, enterobactina fiind una dintre cele mai puternice dintre acestea. Datorită acestei proprietăți, au atras interesul științei medicale în terapia de chelare a metalelor, desferrioxamina B sideroforă câștigând o utilizare pe scară largă în tratamentele pentru otrăvirea cu fier și talasemie.

fierul este strâns legat de proteine precum hemoglobina, transferina, Lactoferina și feritina. Există mari presiuni evolutive asupra bacteriilor patogene pentru a obține acest metal. De exemplu, agentul patogen antrax Bacillus anthraciseliberează doi siderofori, bacilibactină și petrobactină, pentru a elimina fierul feric din proteinele de fier. În timp ce bacilibactina s-a dovedit a se lega de proteina sistemului imunitar siderocalin, se presupune că petrobactina se sustrage sistemului imunitar și s-a dovedit a fi importantă pentru virulența la șoareci.

pe lângă siderofori, unele bacterii patogene produc hemofori ( proteine de curățare care leagă heme) sau au receptori care se leagă direct de proteinele de fier / heme. În eucariote, alte strategii de îmbunătățire a solubilității și absorbției fierului sunt acidificarea mediului înconjurător (de exemplu, utilizat de rădăcinile plantelor) sau reducerea extracelulară a Fe3+ în ionii Fe2+ mai solubili.

Sideroforii formează de obicei un complex octaedric stabil, hexadentat, cu Fe3+preferențial în comparație cu alți ioni metalici abundenți naturali, deși dacă există mai puțin de șase atomi donatori, apa se poate coordona și ea. Cei mai eficienți siderofori sunt cei care au trei liganzi bidentați pe moleculă, formând un complex hexadentat și provocând o schimbare entropică mai mică decât cea cauzată de chelarea unui singur ion feric cu liganzi separați.

Sideroforii sunt de obicei clasificați de liganzii utilizați pentru chelarea fierului feric. Grupurile majore de siderofori includ catecolați (fenolați), hidroxamați și carboxilați (de exemplu, derivați ai acidului citric). Acidul Citric poate acționa și ca siderofor. Marea varietate de siderofori se poate datora presiunilor evolutive exercitate asupra microbilor pentru a produce siderofori diferiți din punct de vedere structural, care nu pot fi transportați de sistemele de transport active specifice altor microbi sau în cazul agenților patogeni dezactivați de organismul gazdă.