聚酮化合物及其组合生物合成.
聚酮化合物及其组合生物合成
聚酮化合物及其组合生物合成一、本文概述聚酮化合物是一类由聚酮合酶催化合成的重要天然产物，广泛存在于生物界中，并表现出多种生物活性，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤等。
聚酮化合物的生物合成过程是一种复杂而精细的化学反应，涉及多个酶和辅因子的协同作用。
本文旨在深入探讨聚酮化合物及其组合生物合成的机制、方法与应用，以期为进一步理解和利用这类天然产物提供理论支持和实践指导。
文章首先将对聚酮化合物的结构特点、分类及生物活性进行概述，为后续研究奠定基础。
接着，将详细介绍聚酮合酶的结构与功能，以及其在聚酮化合物生物合成中的关键作用。
在此基础上，文章将重点探讨聚酮化合物组合生物合成的策略与方法，包括基因工程、代谢工程等手段在聚酮化合物合成中的应用。
文章还将对聚酮化合物及其组合生物合成的未来发展趋势进行展望，以期为推动该领域的研究与发展提供有益参考。
二、聚酮化合物的结构与性质聚酮化合物是一类具有广泛生物活性的天然产物，其结构多样性和生物活性使得它们在医药、农业、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
聚酮化合物的结构特点主要由一系列线性或环状的酮基团组成，这些酮基团通过碳碳键连接，形成复杂的碳骨架。
在结构上，聚酮化合物可以根据其碳骨架的类型分为线性聚酮、环状聚酮以及大环内酯等。
线性聚酮通常具有长链结构，其碳骨架呈现出一定的柔性；环状聚酮则具有闭合的环状结构，具有较高的稳定性；大环内酯则是一类特殊的环状聚酮，其中包含一个或多个内酯键，使得分子呈现出独特的空间构象。
在性质上，聚酮化合物通常具有较好的热稳定性和化学稳定性，这使得它们在各种条件下都能保持稳定的生物活性。
聚酮化合物的生物活性往往与其结构中的特定官能团密切相关，如酮基、羟基、羧基等。
这些官能团的存在使得聚酮化合物能够与生物体内的靶标分子发生特异性相互作用，从而表现出抗菌、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性。
为了深入研究聚酮化合物的结构与性质之间的关系，科学家们采用了多种现代分析方法，如核磁共振、质谱、射线晶体衍射等。
聚酮类天然产物的生物合成途径
聚酮类天然产物的生物合成途径1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍聚酮类天然产物以及对它们生物合成途径的研究的必要性和重要性。
以下是一种可能的写作方式：聚酮类天然产物是一类在自然界中广泛存在的化合物，它们具有多样的生物活性和药理学特性。
这些化合物以其独特的分子结构和广泛的应用领域而备受关注。
在过去几十年里，许多研究人员致力于揭示聚酮类天然产物的生物合成途径，以便利用这些途径合成这些化合物的方法。
聚酮类天然产物可以从不同来源获得，包括植物、动物和微生物。
它们具有多种生物活性，包括抗菌、抗肿瘤、抗炎和抗病毒活性。
因此，研究聚酮类天然产物的生物合成途径对于开发新药物和解决治疗难题具有重要意义。
生物合成途径是研究生物体内特定化合物的合成机制和途径的科学领域。
通过深入理解聚酮类天然产物的生物合成途径，可以为我们提供合成这些化合物的有效方法。
此外，还可以通过遗传工程和基因组学方法来改造产生这些化合物的生物体，以提高产量和改良结构。
这样，我们就可以更好地满足聚酮类天然产物的需求，以及各种应用领域的需求。
本文将深入探讨聚酮类天然产物的生物合成途径。
通过综合和分析当前的研究现状，我们将介绍已经揭示的合成途径，并展望未来可能的研究方向和应用前景。
通过对聚酮类天然产物的生物合成途径的探索，我们可以更好地理解这些化合物的生物学功能和作用机制，并有望为药物研发和生物工艺学的发展带来新的突破。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个部分的内容概要。
在本文中，我们将按照以下结构展开讨论：引言、正文和结论。
引言部分向读者介绍了本文的研究背景和重要性，并提供了文章的目的。
正文部分分为两个子部分：聚酮类天然产物的定义和分类以及聚酮类天然产物的重要性和应用。
通过对聚酮类天然产物进行定义和分类的介绍，读者可以更好地了解这一类化合物的特点和种类。
在聚酮类天然产物的重要性和应用部分，我们将探讨这些化合物在药物、农业和工业等领域的广泛应用，并介绍它们在科学研究和经济发展中的价值。
聚酮类化合物资料讲解
聚酮类化合物聚酮类化合物与聚酮合酶生物基地81 1038126 徐冉芳1．属于聚酮类化合物的药物抗细菌：红霉素、利福霉素、四环素抗真菌：两性霉素、灰黄霉素兽药：泰乐菌素抗寄生虫药剂：除虫菌素、南吕霉素、奈马克丁免疫抑制剂：雷帕霉素、FK506抗癌药：多柔比星、mithramycin降血脂药物：洛伐他丁、普伐他丁2．聚酮合酶的结构功能聚酮合酶（PKS）分为三种类型：Ⅰ型，又称为模件型；Ⅱ型，又称为迭代型；Ⅲ型，又称为査尔酮型。
Ⅰ型PKS是以模块形式存在的多功能酶，每一模块含有一套独特的、非重复使用的催化功能域。
其非重复使用的催化功能域与聚酮生物合成的反应顺序呈线性对应。
主要催化合成大环内酯类、聚烯及聚醚类化合物。
.Ⅱ型PKS是一个多功能酶复合体，只包含一套可重复使用的结构域，每一结构域在重复的反应步骤中都多次地用来催化相同的反应。
Ⅲ型PKS是一种类似苯基苯乙烯酮合成酶的PKS。
这种类型的PKS 和其它两种PKS迥然不同，它在不需要ACP的情况下直接催化泛酰辅酶A间的缩合，主要负责单环或双环芳香类聚酮化合物的生物合成。
3．聚酮合酶合成聚酮化合物的分子机制聚酮化合物是通过聚酮合酶催化形成的，其催化过程类似于脂肪酸合酶（FAS）催化的脂肪酸生物合成，即通过酰基-CoA活化的底物之间的重复脱羧缩合而合成，但两者在合成单位的选择（包括起始单位和延伸单位）、链装配过程中每个酮基还原程度的控制、以及芳香聚酮或复合聚酮链长的决定等方面也存在着明显的差异，主要体现在：（1）FAS一般以乙酸作为起始单位，而PKS往往使用不同的起始单位，最为常用的有乙酸、丙酸，此外还有丁酸，杀假丝菌素使用的对氨基苯甲酸等；（2）FAS一般只用乙酸为链延伸单位，而PKS除了利用乙酸作为链伸长单位外，还可利用丙酸或丁酸，在终产物中相应生成甲基或乙基侧链；（3）PKS可以通过酮基选择性地还原和脱水，从而在终产物的相应位置形成酮基、羟基、双键或亚甲基等功能团，同时也决定了手性中心的立体化学构型。
聚酮化合物糖单元生物合成
聚酮化合物糖单元生物合成聚酮化合物糖单元生物合成糖是生命活动中必不可少的有机物，它们在细胞代谢和分化、信号识别、能量储存等各个方面发挥着重要的作用。
现在人们已经发现了许多糖和糖在生物合成中的制备，其中聚酮化合物是一类非常重要的糖单元，也是构成许多生物活性分子的重要组成部分。
本文将重点讨论聚酮化合物糖单元生物合成的机制和研究进展。
聚酮化合物糖单元是一类具有特殊结构的糖分子，包括他替酮、戊糖那酮和戊糖烯酮等，它们都含有开环和环形两种异构体形式。
聚酮化合物糖单元不仅是生物物质的重要组成部分，还参与了许多生物过程，如生物能量转化、信号识别、营养代谢等。
因此，聚酮化合物糖单元的生物合成机制一直是生物学和有机化学研究的重要方向之一。
目前，对于聚酮化合物糖单元生物合成机制的研究已经取得了一定的进展。
其中一个典型的例子是谷氨酰胺的生物合成机制。
谷氨酰胺是一种重要的合成材料，同时也是一种重要的能量合成物质。
谷氨酰胺的生物合成过程中，需要由N-乙酰氨基转移酶（GlmU）催化D-葡萄糖-6-磷酸和L-谷氨酸反应生成N-乙酰谷氨酰胺（NAG）物质。
而NAG则需要由转葡糖胺转移酶（MurA）转化为N-乙酰甲基葡糖胺（GlcNAc）物质，从而完成谷氨酰胺的生物合成。
在聚酮化合物糖单元合成过程中，由于具有骨架不同、反应条件和催化酶不同等原因，其合成机制有所不同。
但是总体而言，聚酮化合物糖单元的合成可以分为以下几个方面：1.核酮糖代谢产生的底物。
核酮糖代谢是指葡萄糖与别的碳水化合物进行代谢分解后所产生的核酮糖。
细胞中的糖代谢会产生大量的核酮糖，而其作为合成己糖烯酮和戊糖酮等物质的底物非常重要。
2.酮糖酸循环。
在细胞中，酮糖酸循环也是一种重要的糖代谢途径。
在酮糖酸循环过程中，通过优化酮糖酸酯的连接方式和酶催化机制，可以实现生成聚酮化合物糖单元的目的。
3.其它途径。
酶催化是聚酮化合物糖单元合成中另一个非常关键的环节。
在细胞的各个部位都可以观察到一些催化酶，例如GlcNAc转移酶、壳氨酰胺合成酶、乳糖转移酶等等。
聚酮化合物及其生物合成
聚酮化合物及其生物合成摘要：聚酮化合物的生物合成是当前国际化学与生物学交叉学科研究的热点之一，也正在发展成为药物创新超常规的重要手段。
合成聚酮类化合物的方法有很多，但应用最多的是组合生物合成方法，因而本文主要是对这种方法的介绍，特别是I型聚酮化合物的组合生物合成的常用技术和方法学发展进行了详细解说。
关键词：聚酮化合物；聚酮合酶；生物合成一、聚酮化合物及其聚酮合酶聚酮化合物是一大类由细菌、真菌和植物将低级羧酸通过连续的缩合反应产生的天然产物，它包括许许多多具有抑制细菌(如红霉素、四环素)、真菌(如灰黄霉素、两性霉素)、寄生虫(如avermectin、奈马克丁)、癌症(如多柔比星、enediynes)等活性的化合物，有些抗真菌聚酮化合物同时还具有免疫抑制剂的活性(如雷帕霉素、FK506)，它被广泛地应用于医药、畜牧和农业。
如今，这一化合物越来越为人们所重视，这主要是由于该化合物具有：(1)无可比拟的生物学活性使之具有巨大的新药物开发潜力和商业价值，聚酮化合物所形成的药物已用于几乎所有重要的疾病治疗，每年的销售额超过了100亿美元；(2)独特的结构和合成机制为人们研究酶催化的分子机制、分子识别和蛋白质的相互作用提供了空前的契机；(3)聚酮合酶所具有的可塑性可以使人们方便地通过组合生物合成手段来获得新的化合物。
目前已发现了不少于10000种聚酮化合物，而由之衍生出的新产物更是难以记数。
聚酮化合物是功能和结构最多样化的天然产物之一，它们的合成包括酰基辅酶A活化羧酸的一系列重复的醇醛缩合而形成有一定长度的聚酮链骨架，然后经过环化或者芳香化、或者与脱氧糖等结构单位连接等过程。
尽管聚酮化合物的结构和特性千差万别，总的来说它可以分为两大类：芳香族聚酮化合物和复合聚酮化合物。
前者是乙酸通过缩合(起始单位除外)形成的大部分β-酮基在酰基链的延伸和完成后都一直保持非还原状态，经过折叠和醇醛缩合形成六元环，芳香环随后被脱水还原，如放线紫红素、柔红霉素、四环素。
聚酮化合物及其组合生物合成
聚酮化合物及其组合生物合成聚酮化合物是一类特殊的有机分子，它们通过有机酰胺和羰基的叠加而形成的醛或酮基团的骨架组成，其结构和性质非常复杂，具有广泛的应用价值。
聚酮衍生物在药物开发、产品开发、精细化工及环境保护等领域具有重要的应用价值。
聚酮化合物的组合生物合成是利用晶体结构中的复杂化学反应，将一系列不同的构建块（如碳氢、氧、氮、磷等）合成一系列真正的复杂结构，从而产生一定的功能性的聚酮化合物。
聚酮化合物的组合生物合成可以归纳为以下几个步骤：首先，从其他不同的原料中构建一系列的构建块。
其次，通过选择不同的诱变剂进行构建，从而产生一系列的特殊的反应拼接，如醛活化、羰基活化，以及其它定向缩合反应，最终形成特定的多聚酮类化合物。
此外，聚酮化合物组合生物合成还可以利用特定因子（如光、电磁波、热和物理压力）来促进不同官能团之间的诱导偶联机制，以及特定的组合以产生不同的功能性材料。
最后，聚酮化合物组合生物合成利用不同的调节因子（包括助催剂、活性剂、电石、PH调节剂等）对反应加速，达到最终的生物产物（如抗生素、蛋白质衍生物、农药、功能性材料等）。
聚酮化合物的组合生物合成技术结合了复杂的有机化学反应和生物学反应，并具有许多有益的优势，例如：（1）可以通过组合合成的方法大大减少产品的合成时间；（2）可以清晰的控制反应过程，从而获得高纯度的产物；（3）能够大大提高产品的安全性和有效性；（4）大大降低产品的合成成本。
聚酮化合物的组合生物合成技术具有广泛的应用前景。
随着材料科学技术的发展，科学家逐步完善了组合生物合成技术，从而开发出新型的抗生素、多聚酮醚化合物和抗菌药物，从而大大促进了高效的药物开发。
此外，聚酮化合物组合生物合成技术还可以广泛地应用于食品、医疗保健、精细化工和环境保护等领域。
聚酮类化合物及其应用
聚酮类化合物及其应用摘要由微生物和植物产生的聚酮类化合物（PK）的数量庞大，是一大类结构多样化和生物活性多样性的天然产物，已经成为新药的重要来源。
综述了3种类型聚酮类化合物生物合成基因簇的特点，即以模块形式存在的I型聚酮合酶、包含一套可重复使用结构域的Ⅱ型聚酮合酶以及不需要ACP参与，以植物中的查耳酮合酶为代表的Ⅲ型聚酮合酶。
介绍了近年来组合生物合成技术的基本原理、聚酮合酶的基本作用机制以及合成途径的研究进展。
AbstractThe polyketides from microorganisms and plant which are comprise of a large and structurally diverse family of bioactive natural products，are still indispensable for drug discovery. Three types of polyketide synthase were briefly introduced，including the modular（TypeⅠ）PKS，TypeⅡpolyketides，in the synthesis of which a set of discrete monofunctional proteins were repeatedly employed and Type ⅢPKSs（chalcone synthase-like protein）that does not require acyl-carrier proteins（ACPs）.The status of combinatorial biosynthesis technology in microbial medicine researches including polyketides and the machineries of three types of polyketide synthase were also mentioned in this paper.Key wordspolyketide；application；combinatorial biosynthesis；microbial medicine微生物种类繁多，其产物化学结构丰富，生物活性十分广泛，是开发各种新产品的丰富资源，但是传统的筛选方法已远不能满足社会发展的需要。
一种聚酮化合物及其制备方法和用途[发明专利]
![一种聚酮化合物及其制备方法和用途[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f4391eddeefdc8d377ee3201.png)
专利名称：一种聚酮化合物及其制备方法和用途专利类型：发明专利
发明人：李占林,华会明,王文静,张金玲,李丹毅申请号：CN201510122517.2
申请日：20150319
公开号：CN106032368A
公开日：
20161019
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于医药技术领域，涉及从一株刺囊壳属真菌（ sp.）中分离得到的一个具有抗肿瘤活性的聚酮化合物及其制备方法。
本发明所涉及的化合物结构新颖，对人急性早幼粒白血病HL-60细胞株和人白血病K562细胞株具有显著的生长抑制作用，并且其发酵工艺和提取分离方法简便，有利于对其进行进一步的药理和临床研究，开发其在制备抗白血病药物中的应用。
申请人：沈阳药科大学
地址：110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路103号
国籍：CN
代理机构：沈阳杰克知识产权代理有限公司
代理人：靳玲
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聚酮化合物及其组合生物合成.
聚酮化合物及其组合生物合成作者：孙宇辉邓子新时间：2007-11-22 11:03:00【关键词】聚酮化合物；,,聚酮合酶；,,组合生物合成摘要：聚酮化合物的组合生物合成是当前国际化学与生物学交叉学科研究的热点之一，也正在发展成为药物创新超常规的重要手段。
本文对近十年来聚酮化合物，特别是I型聚酮化合物的组合生物合成的常用技术和方法学发展进行了回顾和展望。
关键词：聚酮化合物；聚酮合酶；组合生物合成ABSTRACT Polyketide compounds and their biosynthesis by combinatorial approaches had received great attention as a crossdisciplinary subject in a new filed of chemical biology for its importance and great potential to create brand new drug in future. In this review, we hope to summarize methods and technologies which had been developed over past ten years or so for the imaginativediscovery of novel polyketide compounds by combinatorial biosynthesis, which incorporate genetic, chemical and biochemical, bioinformaticand biotechnological approaches.KEY WORDS Polyketide; Polyketide synthase; Combinatorial biosynthesis1 聚酮化合物及其聚酮合酶聚酮化合物是一大类由细菌、真菌和植物将低级羧酸通过连续的缩合反应产生的天然产物，它包括许许多多具有抑制细菌(如红霉素、四环素)、真菌(如灰黄霉素、两性霉素)、寄生虫(如avermectin、奈马克丁)、癌症(如多柔比星、enediynes)等活性的化合物，有些抗真菌聚酮化合物同时还具有免疫抑制剂的活性(如雷帕霉素、FK506)，它被广泛地应用于医药、畜牧和农业。
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聚酮化合物及其组合生物合成作者：孙宇辉邓子新时间：2007-11-22 11:03:00【关键词】聚酮化合物；,,聚酮合酶；,,组合生物合成摘要：聚酮化合物的组合生物合成是当前国际化学与生物学交叉学科研究的热点之一，也正在发展成为药物创新超常规的重要手段。
本文对近十年来聚酮化合物，特别是I型聚酮化合物的组合生物合成的常用技术和方法学发展进行了回顾和展望。
关键词：聚酮化合物；聚酮合酶；组合生物合成ABSTRACT Polyketide compounds and their biosynthesis by combinatorial approaches had received great attention as a crossdisciplinary subject in a new filed of chemical biology for its importance and great potential to create brand new drug in future. In this review, we hope to summarize methods and technologies which had been developed over past ten years or so for the imaginativediscovery of novel polyketide compounds by combinatorial biosynthesis, which incorporate genetic, chemical and biochemical, bioinformaticand biotechnological approaches.KEY WORDS Polyketide; Polyketide synthase; Combinatorial biosynthesis1 聚酮化合物及其聚酮合酶聚酮化合物是一大类由细菌、真菌和植物将低级羧酸通过连续的缩合反应产生的天然产物，它包括许许多多具有抑制细菌(如红霉素、四环素)、真菌(如灰黄霉素、两性霉素)、寄生虫(如avermectin、奈马克丁)、癌症(如多柔比星、enediynes)等活性的化合物，有些抗真菌聚酮化合物同时还具有免疫抑制剂的活性(如雷帕霉素、FK506)，它被广泛地应用于医药、畜牧和农业。
如今，这一化合物越来越为人们所重视，这主要是由于该化合物具有：(1)无可比拟的生物学活性使之具有巨大的新药物开发潜力和商业价值，聚酮化合物所形成的药物已用于几乎所有重要的疾病治疗，每年的销售额超过了100亿美元；(2)独特的结构和合成机制为人们研究酶催化的分子机制、分子识别和蛋白质的相互作用提供了空前的契机；(3)聚酮合酶所具有的可塑性可以使人们方便地通过组合生物合成手段来获得新的化合物［1］。
目前已发现了不少于10000种聚酮化合物，而由之衍生出的新产物更是难以记数。
聚酮化合物是功能和结构最多样化的天然产物之一，它们的合成包括酰基辅酶A活化羧酸的一系列重复的醇醛缩合而形成有一定长度的聚酮链骨架，然后经过环化或者芳香化、或者与脱氧糖等结构单位连接等过程。
尽管聚酮化合物的结构和特性千差万别，总的来说它可以分为两大类：芳香族聚酮化合物和复合聚酮化合物。
前者是乙酸通过缩合(起始单位除外)形成的大部分β酮基在酰基链的延伸和完成后都一直保持非还原状态，经过折叠和醇醛缩合形成六元环，芳香环随后被脱水还原，如放线紫红素、柔红霉素、四环素。
复合聚酮化合物比芳香族聚酮化合物在结构变化上大的多，其构成单位有乙酸、丙酸和丁酸等，而且由于与芳香族聚酮化合物在合成化学、β酮基还原过程、侧链的空间位阻上的本质差别，许多不经过折叠和芳香化，而是通过内酯化成环，还有一部分仍保持酰基链，如大环内酯抗生素红霉素和螺旋霉素、抗真菌抗生素雷帕霉素和两性霉素、聚醚类抗生素莫能霉素和南昌霉素、抗寄生虫抗生素avermectin等。
聚酮化合物是通过聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)催化形成的，其催化过程类似于脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FAS)催化的脂肪酸生物合成，即通过酰基CoA活化的底物之间的重复脱羧缩合而合成［2，3］，但两者在合成单位的选择(包括起始单位和延伸单位)、链装配过程中每个酮基还原程度的控制、以及芳香聚酮或复合聚酮链长的决定等方面也存在着明显的差异，主要体现在：(1)FAS一般以乙酸作为起始单位，而PKS往往使用不同的起始单位，最为常用的有乙酸、丙酸，此外还有丁酸，杀假丝菌素使用的对氨基苯甲酸等，而avermectin所利用的起始单位可多达40余种；(2)FAS一般只用乙酸为链延伸单位，而PKS除了利用乙酸作为链伸长单位外，还可利用丙酸或丁酸，在终产物中相应生成甲基或乙基侧链；(3)PKS可以通过酮基选择性地还原和脱水，从而在终产物的相应位置形成酮基、羟基、双键或亚甲基等功能团，同时也决定了手性中心的立体化学构型。
目前已经揭示的聚酮合酶可以分为三类：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型［4］。
研究和报道最多和较为透彻的是Ⅰ型PKS，它是由几个多功能的多肽组成，每一个多肽上都分别携带有参与聚酮生物合成所必需的各种酶的结构域(domain)，每个结构域只参与整个聚酮碳链构建中的一步生化反应(noninterative)，而参与一轮聚酮生物合成反应的所有结构域称为一个合成酶单位(SU,synthase unit)，编码这个合成酶单位的DNA称为一个模块(module)。
Ⅰ型模块结构的PKS就犹如在轨道上行驶的一列火车，在起点由特定的“搬运工”――酰基转移酶(acyl transferase,AT)把不同的起始单位装车后，通过“装配工”――酮脂酰ACP合成酶(ketoacylACP synthase,KS)经过缩合反应将不同的“原料”――羧酸起始或延伸单位进行组装，随着火车的运行，不断地从一个“停靠装配站”――酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP)到下一个，聚酮链也不断地得到延伸，中途根据模块组成的不同和指令要求，在其它不同的“特殊工种装配工”――脱水酶(dehydratase,DH)、烯醇还原酶(enoyl reductase,ER)的作用下相应地进行还原(形成β羟酯键)或脱水(形成α,β烯醇酯键)或进一步还原(形成饱和的亚甲基)，直至到达终点，在“装卸工”硫酯酶(thioesterase,TE)的帮助下，完成最后的工序并将聚酮前体产物从PKS上卸载下来。
这种PKS模块结构的发现有其非同寻常的意义。
尽管各种聚酮化合物结构各异，PKS模块的底物特异性决定了I型PKS对起始单位和延长单位的选择，而PKS每个模块上还原结构域的种类则使聚酮产物得到不同程度的还原。
复合聚酮化合物结构的多样性来自聚酮骨架组成单位的多样性和每个碳单位的不同还原程度，这意味着聚酮抗生素的结构具有相当大的可塑性，故可通过模块内或模块间的合理重组，设计出新基因(簇)组成或新的生物合成途径，这也是I型PKS作为组合生物学主要研究对象的重要原因之一。
Ⅱ型PKS是一个多功能酶复合体，只包含一套可重复使用(interative)的结构域，每一结构域在重复的反应步骤中被多次地用来催化相同的反应，其首次报道是在1984年［5］。
以来自S.glaucescens的芳香族聚酮化合物tetracenomycin C研究的较多［6］，尽管已经发现了影响链长的两个链长决定因子(CLF)KSα和KSβ，但确切机制仍然不是十分清楚。
对Ⅱ型PKS的研究近年来也取得了一些进展，如Bao等［7］对柔红霉素产生菌S.peucetius的研究结果显示，dpsC基因决定了生物合成的起始单位，DpsC专一性地使用丙酰CoA为起始单位，一般来说，Ⅱ型PKS的起始单位均为乙酰CoA。
另外，Bisang等［8］找到了Ⅰ型PKS和Ⅱ型PKS的链长因子之间的共同点，这是Ⅰ型和Ⅱ型PKS有机联系的一个切入点。
他们发现Ⅰ型PKS的KSQ(被认为可能是Ⅰ类PKS的链长因子)及Ⅱ型PKS的CLF和Ⅰ型PKS 的KS结构域类似，惟一的区别是KS的活性中心残基半胱氨酸被高度保守的谷氨酰胺代替，这个氨基酸对这一结构域的脱羧酶活性以及聚酮化合物的合成具有重要的作用。
和Ⅰ型PKS相比较，Ⅱ型PKS在起始单位和延长单位的选择方面变化不大，所以它的结构多样性主要是来自于聚酮合成后的修饰步骤。
1999年，日本东京大学的Funa等［9］发现了一种类似苯基苯乙烯酮合成酶的PKS(chalcone synthaselike PKS)――RppA，后来被称为Ⅲ型PKS。
RppA是一个在链霉菌中发现的与芳香族聚酮化合物苯基苯乙烯酮合成相关的酶，它是一种同二聚体酶并可重复进行缩合反应(interative)，催化芳香族聚酮化合物淡黄霉素(flavolin)生物合成。
催化苯基苯乙烯酮(许多黄酮类化合物的前体物)形成的苯基苯乙烯酮合成酶被认为是植物所特有的，然而来自S.griseus的rppA基因所编码的一个372个氨基酸的蛋白却与苯基苯乙烯酮有着很大的同源性，它以丙酰CoA作为起始物，进行4个延伸反应将五肽释放和环化成为1，3，6，8四羟基萘(THN)，THN将会被氧化成淡黄霉素，然后聚合成各种有色的化合物。
由RppA催化合成的THN不仅是黑色素还是各种含萘醌环的次级代谢产物的中间产物。
Ⅲ型PKS和其它两种PKS迥然不同，它们不依赖于作为酰基载体的ACP及其上的4′磷酸泛酰巯基乙胺。
Ⅰ型和Ⅱ型PKS常常通过ACP活化酰基CoA的底物，而Ⅲ型PKS直接作用于酰基CoA活化的简单羧酸。
尽管结构和机制不相同，但所有类型的PKS都是通过酰基CoA的脱羧缩合和KS结构域或亚基催化CC键的形成。
在进化关系上Ⅲ型PKS与其它PKS及已知的FAS也相距甚远。
在过去的十年里，随着生物合成基因簇克隆方法学的创新以及DNA测序技术和生物信息学的不断发展和研究成果的不断积累，人们对于PKS的认识越来越全面，也越来越深入，但人们不禁还是想知道我们究竟对PKS了解多少？如今越来越多的报道显示Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型PKS并不能完全囊括不断涌现出的新的聚酮合酶［4］。
从结构的角度来看，有些Ⅰ型PKS的结构域也可以是被重复使用的，如AviM、CalO5、NcsB、SgcE和CalE8等；有些Ⅱ型PKS的结构域也可以是不能被重复使用的，如NonJKPQU；有些PKS似乎是Ⅰ型PKS和Ⅱ型PKS的杂合体，如LnmIJ/LnmG和PedFG/PedCD。
从机制的角度来看，有些PKS依赖ACP，而有些PKS不依赖ACP。