21世紀發現有些酶分子存在多種催化活性,例如大腸桿菌DNA聚合酶I是一條分子質量為109kDa的多肽鏈,具有催化DNA鏈的合成、3’-5’核酸外切酶和5’-3’核酸外切酶的活性,用蛋白水解酶輕度水解得兩個肽段,一個含5’-3’核酸外切酶活性,另一個含另兩種酶的活性,表明大腸桿菌DNA聚合酶分子中含多個活性中心。
哺乳動物的脂肪酸合成酶由兩條多肽鏈組成,每一條多肽鏈均含脂肪酸合成所需的七種酶的催化活性。
這種酶分子中存在多種催化活性部位的酶稱為多功能酶(multifunctional enzyme)或串聯酶(tandem enzyme)。
多功能酶在分子結構上比多酶復合體更具有優越性,因為相關的化學反應在一個酶分子上進行,比多酶復合體更有效,這也是生物進化的結果。