聚酮合酶简称PKS或PKSs，是一类多功能蛋白酶，经聚酮合酶催化缩合小分子砌块可形成多种具有生物活性的聚酮类产物，包括抗肿瘤药物蒽环素、抗细菌药物四环素、降胆固醇药物洛伐他汀、抗真菌药物两性霉素等。
　　目前聚酮合酶主要有I型聚酮合酶、II型聚酮合酶、III型聚酮合酶三种类型。I型聚酮合酶为多功能酶，由酮基合成酶结构域、以线性方式催化形成C-C键；II型聚酮合酶为多酶复合物，由一类特殊的酮基合成酶异源二聚体通过迭代缩合方式形成C-C键；III型聚酮合酶又称类黄酮合酶样PKS，由一个同源二聚的酮基合成酶（KS）构成。
　　聚酮合酶脱羧缩合方式单一，近年来，为打破其应用局限性，国内外研究者关于聚酮合酶催化机制、功能机制、工程改造等展开了大量研究，包括加州大学伯克利分校Jay Keasling课题组、中国科学院上海有机化学研究所（上海有机所）刘文课题组、东京大学Tomohisa Kuzuyama教授团队、武汉大学药学院邓子新院士团队等。
　　近年来，我国在聚酮合酶研究领域取得了多项成果。如上海有机所刘文课题组于2024年11月在Nature Synthesis上发表的研究成果，报道了一类新型II型聚酮合酶，该II型聚酮合酶以甲基丙二酰辅酶A为羧基底物（延伸单元）催化二酮单元形成，打破了40年来对II型聚酮合酶延伸单元单一性的认知，为聚酮类化合物结构多样性的发展与应用奠定了重要基础。
　　在产业化方面，赋澈生物（Future Bio）以其研发的复合蛋白酶-聚酮合酶，实现了Vitrimer（类玻璃化环氧树脂）的生物制造。赋澈生物核心技术源自加州大学伯克利分校Jay Keasling实验室，核心产品为生物质Vitrimer，该材料可回收率高达95%，且回收成本低。目前赋澈生物已完成由耀途资本牵头领投，晶泰科技、险峰长青等机构跟投的数百万美元的天使轮融资。
    聚酮合酶是多种聚酮骨架的重要来源，在药物研发、合成生物学、代谢工程、农业、日化等领域具有广阔应用前景。近年来，随着环保要求日益严格、国家政策支持，合成生物学迎来发展风口，聚酮合酶作为聚酮类化合物的催化合成酶，市场关注度及研究热情不断提升。