非リボソームペプチド
必須
A:アデニル化部位
PCP(T):チオエステル化及びペプチド移動部位(4'-ホスホパンテテインを含む)
C:縮合部位(アミノ結合形成部位)
TE:チオエステル分解酵素による終結部位
任意
F:ホルミル化部位
Cy:環化部位(チアゾリン・オキサゾリン形成部位)
Ox:酸化部位(チアゾリン・オキサゾリン→チアゾール・オキサゾール)
Red:還元部位(チアゾリン・オキサゾリン→チアゾリジン・オキサゾリジン)
E:エピマー化部位(L-アミノ酸→D-アミノ酸)
MT:メチル化部位(N-、O-、S-メチルトランスフェラーゼ)
R:末端還元部位(チオエステル→アルデヒド・アルコール)
これら以外にも種々のドメインが発見されている。
その他
タイプII TEドメイン:誤ったアミノ酸をPCPドメインから切り離す。
COMドメイン:NRPS同士の相互作用に寄与。
MbtH様タンパク質:Aドメインの安定性・活性に寄与。
非リボソームペプチドは一つの、あるいは複数のNRPSにより合成される。通常NRPSを発現する遺伝子は、それぞれのNRPを生合成するための遺伝子クラスタ中にコードされている。NRPSは1つのアミノ酸導入に対して、1つのモジュールと呼ばれるブロックにより構成されている。それぞれのNRPSは1つまたは複数のモジュールによって構成され、NRPS同士は酵素の端に位置するCOMドメインによって前後のNRPSを認識している。それぞれのモジュールは、ドメインと呼ばれるNRP合成に必要な様々な役割を持つ部位の集合体により成立しており、約15個のアミノ酸によりドメイン同士が繋がっている。
NRPの生合成の仕組みは、ポリケチドや脂肪酸の生合成と類似した部分を持っている。このためNRPSの中にはポリケチド合成酵素(PKS)のモジュールを含むものもあり、アセテートやプロピオネートがペプチド鎖に挿入される。