聚酮类化合物是一类由细菌，真菌等微生物以及植物产生的天然产物，由于其结构多样性以及特殊的生物合成机制近些年很多课题组都投入到了相关的研究，今天这类化合物已经对我们生活产生了很大的影响如：用于治疗疾病的抗生素，抗肿瘤，抗寄生虫，以及免疫抑制剂，用于食品工业的很多天然色素，以及对我们有害的真菌毒素等都属于这类化合物。早期关于这类化合物的生物合成研究是由Birch提出的著名的乙酰基途径假说，此后很多课题组都采用同位素标记的方法证实了这个假说，而1990关于红霉素生物合成基因在染色体上是成簇排列的发现无疑是这个领域的一个里程碑，此后很多聚酮类化合物生物合成基因簇被克隆，目前有关其基因簇的克隆，相关PKS酶的异缘表达都以比较成熟，近两年基于基因簇的结构预测以及组合生物合成也出现了很多进展。
聚酮类化合物生物合成酶根据其结构域的组织形式可以分为大的三类1. I型PKS 2.II型PKS，3.III型PKS。
1. I型PKS 包括模块化的 I型PKS 和真菌 I型PKS ：
模块化的 I型PKS 的特点是在同一个蛋白里包含多个模块化的结构域，而整个化合物的合成可能涉及到到几个蛋白间的相互作用，这一类化合物的生物合成机制研究的最多目前也比较清楚，结构域由必要的AT，KS，ACP以及相关的KR，DH，ER组成，其中KR，DH，ER并不是每个结构域都有，每一个模块负责一个酰基集团的延伸，其中的相关蛋白确定其还原状态，而模块的书面确定其链的长度，而且一般情况下AT结构域中的保守序列会决定延伸单元的特异性。
真菌重复 I型PKS ，这一类酶结构域跟模块化的模块化的 I型PKS 类似都是在同一个蛋白上且含有AT，KS，ACP，也有不同程度的相关结构域。不同的是这类酶一般只有一个结构域，有机体通过重复使用这些结构域来合成目的产物，这就产生了一个重要的问题：就是到底是什么样的机制来控制链的长度，还原程度，甲基化的位置等结构特点，近年来有关这方面的研究很多但是，目前关于他的程序化控制机理仍然很不清楚
2.II型PKS：
这一类酶主要是由微生物产生的，特点是催化反应的结构域是位于不同的蛋白质上面的，在生物合成的过程中通过蛋白间的相互作用来完成反应。这方面的研究也比较多目前主要集中在：链长决定因素，环化机制，以及中间还原反应的区域选择性，以及反应的先后顺序等，此外通过对这类化合物对应的基因簇的操作来合成非天然的天然产物的研究也比较多，且这两年也得到了一些这类新化合物。
3.III型PKS：
这一类酶主要存在于植物中但近些年在微生物，真菌中也发现了。其特点是只有单独的KS结构域，没有其他相关蛋白，有机体通过重复使用KS结构域催化合成一系列结构复杂的聚同类化合物。这一类化合物的代表主要有查儿酮，以及相关的苯病素类化合物。这方面日本东京大学的Ikuro Abe课题组做了很多工作。
