聚酮合酶簡(jiǎn)稱PKS或PKSs，是一類多功能蛋白酶，經(jīng)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(chǎn)物，包括抗腫瘤藥物蒽環(huán)素、抗細(xì)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(jié)構(gòu)域、以線性方式催化形成C-C鍵；II型聚酮合酶為多酶復(fù)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(gè)同源二聚的酮基合成酶（KS）構(gòu)成。
　　聚酮合酶脫羧縮合方式單一，近年來，為打破其應(yīng)用局限性，國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)于聚酮合酶催化機(jī)制、功能機(jī)制、工程改造等展開了大量研究，包括加州大學(xué)伯克利分校Jay Keasling課題組、中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所（上海有機(jī)所）劉文課題組、東京大學(xué)Tomohisa Kuzuyama教授團(tuán)隊(duì)、武漢大學(xué)藥學(xué)院鄧子新院士團(tuán)隊(duì)等。
　　近年來，我國(guó)在聚酮合酶研究領(lǐng)域取得了多項(xiàng)成果。如上海有機(jī)所劉文課題組于2024年11月在Nature Synthesis上發(fā)表的研究成果，報(bào)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(duì)II型聚酮合酶延伸單元單一性的認(rèn)知，為聚酮類化合物結(jié)構(gòu)多樣性的發(fā)展與應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。
　　在產(chǎn)業(yè)化方面，賦澈生物（Future Bio）以其研發(fā)的復(fù)合蛋白酶-聚酮合酶，實(shí)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(shù)源自加州大學(xué)伯克利分校Jay Keasling實(shí)驗(yàn)室，核心產(chǎn)品為生物質(zhì)Vitrimer，該材料可回收率高達(dá)95%，且回收成本低。目前賦澈生物已完成由耀途資本牽頭領(lǐng)投，晶泰科技、險(xiǎn)峰長(zhǎng)青等機(jī)構(gòu)跟投的數(shù)百萬(wàn)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(xué)、代謝工程、農(nóng)業(yè)、日化等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。近年來，隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格、國(guó)家政策支持，合成生物學(xué)迎來發(fā)展風(fēng)口，聚酮合酶作為聚酮類化合物的催化合成酶，市場(chǎng)關(guān)注度及研究熱情不斷提升。