铁载体（Siderophore）是微生物中最常见的一类次级代谢产物，具有高度的结构多样性。铁是参与细胞复制和呼吸必不可少的元素之一。铁载体对铁具有强螯合力，帮助微生物摄取铁，在微生物生存和生长中具有重要作用。铁载体合成和摄取的相关途径广泛存在于微生物中，参与了微生物群落中复杂的生态博弈。作为一种特殊的天然产物，铁载体表现出显著的抗细菌和抗真菌活性，使它们成为新型药物研发的热点。过去几十年里，大量的铁载体结构被实验鉴定。然而，领域中仍缺乏被维护的铁载体数据库，更缺乏系统性整理的数字化铁载体数据集，这阻碍了铁载体领域向数据化、智能化的进一步发展。

2024年4月5日，北京大学前沿交叉学科研究院定量生物学中心/生命科学联合中心李志远课题组、定量生物学中心钱珑副研究员和南京农业大学韦中课题组在《iMeta》期刊合作发表了题为”SIDERITE: Unveiling Hidden Siderophore Diversity in the Chemical Space Through Digital Exploration” (DOI: 10.1002/imt2.192)的文章。本研究开发了一个铁载体信息数据库（Siderophore Information Database，简称SIDERTIE，意同陨铁），以SMILES格式收录了截至2023年5月所有已知的649种具有独特结构的铁载体。利用SIDERTIE的数字化特性，本研究得到了迄今为止最全面的铁载体信息统计数据，涵盖了铁载体生物合成途径、产生者来源和化学特性。统计发现，已知的铁载体在天然产物的化学空间中呈散发状分布，暗示了铁载体结构的多样性尚未被充分探索。基于此，本研究提出了一种基于螯合铁功能基团的方法来批量发现新的铁载体的计算方法，并由韦中课题组进行了实验证实。

图1. 文章图片摘要。左图为SIDERITE数据库中记录的649个铁载体结构的聚类。基于对已知铁载体的分析，本研究提出了一种基于螯合铁功能基团的方法来批量发现新的铁载体的计算方法，并进行了实验证实。

【作者寄语】除了文章中收录的649个铁载体，最近我们还更新了2023年5月至2024年3月新发现的和之前遗漏的54个新铁载体结构，目前数据库中的铁载体达到了703个（即将上线）。此外我们梳理了铁载体的发展历史，以各种铁载体功能基团的首次发现为里程碑。近些年来，平均每年都有20~30个新铁载体结构被发现，表明铁载体领域正在蓬勃发展。在这一背景下，综合型铁载体数据库SIDERITE应运而生。

邮箱：

zhiyuanli@pku.edu.cn

实验室主页：

http://cqb.pku.edu.cn/zyli/

研究领域： 

定量生物学

研究兴趣： 

形形色色的生命现象背后，是一张张各节点相互依存相互制约的网络，而这些相互作用又让网络在多个时间尺度上发展演变。我的研究兴趣在于灵活运用多种定量方法探求这些复杂现象背后的系统规律，包括：

o   探索性挖掘多种高通量实验数据

o   建立数学模型以探索生物网络的相互作用和演化规律

o   为生物设计提供蓝图