聚酮合酶簡稱PKS或PKSs，是一類多功能蛋白酶，經聚酮合酶催化縮合小分子砌塊可形成多種具有生物活性的聚酮類產物，包括抗腫瘤藥物蒽環(huán)素、抗細菌藥物四環(huán)素、降膽固醇藥物洛伐他汀、抗真菌藥物兩性霉素等。
　　目前聚酮合酶主要有I型聚酮合酶、II型聚酮合酶、III型聚酮合酶三種類型。I型聚酮合酶為多功能酶，由酮基合成酶結構域、以線性方式催化形成C-C鍵；II型聚酮合酶為多酶復合物，由一類特殊的酮基合成酶異源二聚體通過迭代縮合方式形成C-C鍵；III型聚酮合酶又稱類黃酮合酶樣PKS，由一個同源二聚的酮基合成酶（KS）構成。
　　聚酮合酶脫羧縮合方式單一，近年來，為打破其應用局限性，國內外研究者關于聚酮合酶催化機制、功能機制、工程改造等展開了大量研究，包括加州大學伯克利分校Jay Keasling課題組、中國科學院上海有機化學研究所（上海有機所）劉文課題組、東京大學Tomohisa Kuzuyama教授團隊、武漢大學藥學院鄧子新院士團隊等。
　　近年來，我國在聚酮合酶研究領域取得了多項成果。如上海有機所劉文課題組于2024年11月在Nature Synthesis上發(fā)表的研究成果，報道了一類新型II型聚酮合酶，該II型聚酮合酶以甲基丙二酰輔酶A為羧基底物（延伸單元）催化二酮單元形成，打破了40年來對II型聚酮合酶延伸單元單一性的認知，為聚酮類化合物結構多樣性的發(fā)展與應用奠定了重要基礎。
　　在產業(yè)化方面，賦澈生物（Future Bio）以其研發(fā)的復合蛋白酶-聚酮合酶，實現(xiàn)了Vitrimer（類玻璃化環(huán)氧樹脂）的生物制造。賦澈生物核心技術源自加州大學伯克利分校Jay Keasling實驗室，核心產品為生物質Vitrimer，該材料可回收率高達95%，且回收成本低。目前賦澈生物已完成由耀途資本牽頭領投，晶泰科技、險峰長青等機構跟投的數百萬美元的天使輪融資。
    聚酮合酶是多種聚酮骨架的重要來源，在藥物研發(fā)、合成生物學、代謝工程、農業(yè)、日化等領域具有廣闊應用前景。近年來，隨著環(huán)保要求日益嚴格、國家政策支持，合成生物學迎來發(fā)展風口，聚酮合酶作為聚酮類化合物的催化合成酶，市場關注度及研究熱情不斷提升。