無細胞タンパク質発現の世界市場規模は2021年に2億2970万米ドルとなり、2022年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）8.48％で拡大すると予測されています。無細胞タンパク質発現すなわち無細胞タンパク質合成は、科学者が少量の機能性タンパク質を迅速に製造・発現することを可能にする技術である。組織培養や細菌細胞に基づく生体内技術と比較して、CFPEは大規模なタンパク質の精製、細胞培養、遺伝子導入が不要なため、大幅に高速化されます。ゲノミクスとプロテオミクスの研究開発の増加、感染症やがんの高い流行、CFPEに必要な構造改変と発現時間の短縮は、市場の成長を促す主な要因となっています。
世界がCOVID-19の現在の影響と格闘し続ける中、科学者は合成生物学、そして正確には無細胞システムを用いて、新しいワクチン、診断ツール、治療法を進歩させようとしています。例えば、トロント大学の生物学者は、大腸菌から翻訳と転写に必要な酵素を抽出し、SARS-CoV-2ゲノムの一部を特定し、分子シフトを活性化してレポータータンパク質を生成する無細胞発現系を開発しました。この技術はまた、試料からRNAを精製する必要性をなくし、RT-PCRに代わって迅速な診断検査を追加するものである。このような新規開発により、COVID-19の診断におけるCFPSの採用が増加し、CFPS市場の成長に貢献しました。
無細胞タンパク質発現（CFPE）は、分子生物学において広く使用されている技術の1つです。細胞を用いたタンパク質の生産には通常数日から数週間程度かかるのに対し、CFPEを用いれば数時間でタンパク質を生産することができます。そのため、従来の方法と比較して、CPSEを用いたタンパク質生産は、最初の合成から下流への応用まで時間を短縮することができる。例えば、Promega社の転写翻訳システムは、真核生物のin vitro転写をシングルチューブ形式でカップリングすることにより、時間短縮の代替となるシステムです。同様に、ヒト無細胞タンパク質発現システムは、簡単でシンプルな試験管内翻訳と転写を支援します。タンパク質発現のシングルチューブ反応は、1時間で完了することができます。この発現系は、機能性タンパク質の高収率な発現と精製を可能にします。
さらに、無細胞発現キットは、短時間で目的のタンパク質を発現させるのに役立っています。例えば、AccuRapid CFPEキットは、鋳型DNAを用いて3時間以内に必要なタンパク質を反応チューブで発現させることができます。したがって、発現時間の短縮は、様々な産業におけるタンパク質生産にCFPEの採用を増加させ、将来のCFPE市場を牽引することができます。
無細胞タンパク質発現システムは、合成生物学アプリケーションの重要なプラットフォームとして発展しています。多くの合成生物学ツールは細胞ベースのシステムに依存していますが、その制約から無細胞タンパク質発現とその合成生物学への応用が進展しています。
さらに、バイオマニュファクチャリングやプロトタイピングのための無細胞化手法も開発されている。プロトタイピング用途では、生細胞への投与やスケールアップの前に、無細胞システムを利用して生合成経路を最適化し、試験することができます。例えば、酵素経路は、生細胞ではなくCFPSで生産された酵素を含む溶解液のモジュール式アセンブリによって構築され、経路の構築にかかる時間を数ヶ月から数日に短縮することができます。この手法と機械学習や自動化を組み合わせることで、代謝経路の組み合わせのテストを迅速に行うことができる。無細胞プロトタイピング経路に使用される市販の株やプラスミドには、New England Biolabs社製のNEB TurboやBL21などがあります。
2021年の市場シェアは、発現系セグメントが最も高い。大腸菌ライセートは、費用対効果や高いタンパク質収量により、商業的に最も好まれるライセートの1つです。さらに、組み換え技術で使用される大腸菌ベースのシステムは、インスリンを含む広範な生物学的治療薬に使用されています。
小麦胚芽無細胞タンパク質発現システムは、最も速いCAGRで拡大すると予想されます。小麦胚芽システムは、真核生物CFPEアプローチの中で最大の翻訳効率を提供し、優れた品質の可溶性タンパク質の発現に極めて高い成功率を持っています。さらに、このシステムは、タンパク質標識、複数のタンパク質複合体や膜タンパク質などのタンパク質発現のためのオプションからなるタンパク質研究の多くのアプリケーションで好まれる選択となっています。
酵素工学セグメントは、2021年に34.97%のシェアを獲得し、市場を支配しています。酵素工学の継続的な成長により、バイオマニュファクチャリング合成生物学や医療において重要な役割を担っています。最近では、酵素工学のための無細胞合成生物学的アプローチが代替戦略として使用されています。この方法は、細胞膜の制約がなく、細胞の生存率を維持する必要がないため、各生合成経路の自由度が高いのが特徴です。
さらに、ハイスループット生産システムは、最も速いCAGRを記録すると予想されます。ハイスループットな酵素スクリーニングにCFPSを使用することは、改良された酵素変異体や新規の生体触媒を発見するのに有効な技術であることが証明されています。最先端のハイスループットテクノロジーを取り入れることで、無細胞タンパク質発現システムをプロトタイピングに応用し、より優れた特性を持つ酵素のスクリーニング手順を迅速に進めることができます。
転写・翻訳システム部門は、2021年の市場で最も高い収益シェアを獲得しました。翻訳・転写結合システムは、真核生物のin vitro翻訳と転写を単一のチューブ形式で接続することで、研究者に時間短縮のオプションを提供します。転写・翻訳システムは、ロースループットからハイスループットまでの機能的プロテオーム・ゲノム解析における多くのアプリケーションに使用されています。
2021年の市場では、製薬・バイオテクノロジー企業セグメントが最も高い収益シェアを獲得しました。現在のバイオ医薬品の製造能力の拡大が、無細胞タンパク質発現製品の需要を促進しています。例えば、2022年2月、タカラバイオ株式会社は、滋賀県にある製造施設「遺伝子・細胞加工センター」の拡張オープンを発表しました。GMP施設の開発は、開発・製造受託企業の需要増に対応するものであり また、より多様な原材料や製造方法の必要性にも対応するものである。製造される製品には、再生医薬品、RNAおよびDNAワクチン、がん免疫療法薬および遺伝子療法が含まれる予定です。
その他のエンドユーザーセグメントは、レビュー期間中、最も速いCAGRで拡大すると予想されます。医薬品研究開発への投資の増加、抗体薬物複合体の臨床試験数の増加は、市場成長の要因の1つです。例えば、世界では50以上の抗体薬物複合体が臨床試験中であり、250が開発中です。抗体薬物複合体の製品品質は、治療用タンパク質単独の品質よりも複雑であることがよくあります。無細胞合成では、非標準のアミノ酸を含むことができるため、タンパク質の迅速なプロトタイプ化、結合部位の数および位置の制御、負荷として強力な毒素の組み込みとスケーリングが可能になります。
北米は2021年に36.29%のシェアを獲得し、地域市場を支配しています。この主要なシェアは、バイオテクノロジーおよび製薬産業の成長、技術的に高度な製品、および創薬研究への投資と資金調達と相まって癌などの疾患の発生率の上昇に起因することができます。例えば、2021年4月、プロメガはウィスコンシン州フィッチバーグキャンパスに新たに建設した研究開発施設（Kornberg Center）の開設を発表しました。この建物は、遺伝子識別、細胞・分子生物学、ライフサイエンス研究、科学的応用、臨床診断、トレーニングにおいて不可欠な技術および製品開発をサポートする予定です。
アジア太平洋地域は、主要企業の戦略的活動により、最も急速に成長している地域と推定されます。例えば、2021年7月、日本のセルフリー・サイエンス株式会社は、愛媛県の「愛媛県新成長ものづくり企業総合支援事業」の資金を獲得した。同社は、プロテインビーズアレイプラットフォームからなる独自技術を活用し、新たな治療コンセプトや創薬ターゲットの探索を行う予定です。
主要企業および市場シェアの考察
本市場の主要企業は、市場でのプレゼンスを拡大するために、パートナーシップ、M&A、地理的拡大、戦略的提携など、様々な有機的・無機的戦略を採用している。例えば、2021年9月、Sutro BiopharmaはMerckとの提携のもと、サイトカイン誘導体の研究プログラムを拡張しました。この契約条件に基づき、MerckとSutroは、Sutro独自の部位特異的コンジュゲーションおよび無細胞タンパク質合成プラットフォームであるXpress CF+およびXpressCFを用いてサイトカイン誘導体の前臨床研究開発を実施しています。
世界の無細胞タンパク質発現市場の主なプレイヤーには、以下のようなものがあります。
サーモフィッシャーサイエンティフィック社（Thermo Fisher Scientific, Inc.
タカラバイオ株式会社
メルクKGaA
ニューイングランド・バイオラブズ
プロメガ・コーポレーション
イエナバイオサイエンス社
ジーンコポエィア株式会社
バイオテックラビットGmbH
キューブ・バイオテックGmbH
株式会社セルフリーサイエンス
…
…
【目次】
第1章 調査方法
1.1 市場の区分と範囲
1.1.1 推計と予測のタイムライン
1.2 調査方法
1.3 情報収集
1.3.1 購入したデータベース
1.3.2 Gvrの内部データベース
1.3.3 セカンダリーソース
1.3.4 一次調査
1.3.5 プライマリーリサーチの詳細
1.4 情報またはデータ分析
1.4.1 データ分析モデル
1.5 市場の形成と検証
1.6 モデルの詳細
1.6.1 コモディティ・フロー分析
1.6.1.1 アプローチ1：コモディティ・フロー・アプローチ
1.6.1.2 アプローチ2：ボトムアップアプローチによる国別市場推計
1.7 世界市場 CAGRの算出
1.8 リサーチの前提条件
1.9 セカンダリーソースのリスト
1.10 一次資料のリスト
1.11 目的
1.11.1 目的1:
1.11.2 目的2:
1.12 略語のリスト
第2章 市場の定義
第3章 エグゼクティブサマリー
3.1 市場の概要
第4章 世界の無細胞タンパク質発現市場の変数、動向、範囲
4.1 無細胞タンパク質発現の市場系統の展望
4.1.1 親市場の展望
4.2 普及・成長展望マッピング
4.3 規制の枠組み
4.4 市場ドライバー分析
4.4.1 プロテオミクスとゲノミクスの分野での研究開発の増加
4.4.2 発現時間の短縮と構造的修飾
4.4.3 癌と感染症の負担の増加
4.5 市場阻害要因の分析
4.5.1 タンパク質発現システムのコスト高
4.6 主要な機会
4.6.1 合成生物学における無細胞タンパク質発現の応用の増加
4.7 無細胞タンパク質発現市場 – ペストル分析
4.8 産業分析-ポーターのファイブフォース分析
4.9 主要取引と戦略的提携の分析
4.9.1 ジョイントベンチャー
4.9.2 M&A（合併・買収
4.9.3 ライセンシングとパートナーシップ
4.9.4 技術提携
4.9.5 戦略的売却
4.10 COVID-19インパクト分析
第5章 無細胞タンパク質発現市場 – 製品別セグメント分析、2018年～2030年（USD Million)
5.1 無細胞タンパク質発現の世界市場。製品動向分析
5.2 発現システム
5.2.1 発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
5.2.2 大腸菌無細胞タンパク質発現システム
5.2.2.1 大腸菌無細胞タンパク質発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
5.2.3 ウサギ網状赤血球無細胞タンパク質発現システム
5.2.3.1 ウサギ網状赤血球無細胞タンパク質発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
5.2.4 小麦胚芽無細胞タンパク質発現システム
5.2.4.1 小麦胚芽無細胞タンパク質発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年（USD Million)
5.2.5 昆虫細胞無細胞タンパク質発現システム
5.2.5.1 昆虫細胞無細胞タンパク質発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年（USD Million)
5.2.6 ヒト無細胞タンパク質発現システム
5.2.6.1 ヒト無細胞タンパク質発現システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
5.2.7 その他
5.2.7.1その他市場の推計と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
5.3 試薬
5.3.1 試薬市場の予測・予想、2018年 – 2030年 (USD百万円)
第6章 無細胞タンパク質発現市場-用途別セグメント分析、2018年 – 2030年（USD Million)
6.1 無細胞タンパク質発現市場。アプリケーションの動き分析
6.2 酵素工学
6.2.1 酵素工学市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
6.3 ハイスループット生産
6.3.1 高スループット生産市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
6.4 タンパク質標識
6.4.1 タンパク質ラベリング市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
6.5 タンパク質-タンパク質相互作用
6.5.1 タンパク質間相互作用市場の推定及び予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
6.6 タンパク質精製
6.6.1 タンパク質精製市場の推定と予測、2018年～2030年（USD Million)
第7章 無細胞タンパク質発現市場 – 方法別セグメント分析、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
7.1 無細胞タンパク質発現の世界市場。手法別動向分析
7.2 転写・翻訳システム
7.2.1 転写・翻訳システム市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
7.3 翻訳システム
7.3.1 翻訳システム市場の推定と予測、2018年～2030年（USD Million)
第8章 無細胞タンパク質発現市場 – セグメント分析、エンドユーザー別、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
8.1 世界の無細胞タンパク質発現市場。エンドユーザー別動向分析
8.2 製薬・バイオテクノロジー企業
8.2.1 製薬・バイオテクノロジー企業市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
8.3 学術・研究機関
8.3.1 学術・研究機関市場の推定と予測、2018年〜2030年（USD Million)
8.4 その他
8.4.1 その他市場の推定と予測、2018年～2030年（USD Million)
第9章 無細胞タンパク質発現市場：-地域別セグメント分析、2019 – 2030 (USD百万)
9.1 無細胞タンパク質発現市場: 地域別動向分析
9.2 北米
9.2.1 北米市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
9.2.2 米国
9.2.2.1 米国市場の推定および予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
9.2.3 カナダ
9.2.3.1 カナダ市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (USD百万ドル)
9.3 欧州
9.3.1 欧州市場の推定と予測、2018 – 2030 (USD百万)
9.3.2 英国
9.3.2.1 英国市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.3.3. ドイツ
9.3.3.1 ドイツ市場の予測・予想、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.3.4 フランス
9.3.4.1 フランス市場推定・予測、2018年〜2030年 (百万米ドル)
9.3.5. イタリア
9.3.5.1 イタリア市場の推定と予測、2018〜2030年 (百万米ドル)
9.3.5 スペイン
9.3.5.1 スペイン市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.4 アジア太平洋地域
9.4.1 アジア太平洋地域の市場推定・予測、2018年 – 2030年 (USD百万ドル)
9.4.2 日本
9.4.2.1 日本市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.4.3 中国
9.4.3.1 中国市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (USD百万ドル)
9.4.4 インド
9.4.4.1 インド市場推定・予測、2018年〜2030年（USD百万ドル）
9.4.5 韓国
9.4.5.1 韓国市場の推定と予測、2018〜2030年 (百万米ドル)
9.4.6 オーストラリア
9.4.6.1 オーストラリア市場推定・予測、2018年〜2030年（USD Million)
9.5 中南米
9.5.1 中南米市場の推定と予測、2018〜2030年 (百万米ドル)
9.5.2 ブラジル
9.5.2.1 ブラジル市場推定・予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.5.3 メキシコ
9.5.3.1 メキシコの市場推定及び予測、2018年〜2030年（USD百万ドル）
9.5.4 アルゼンチン
9.5.4.1 アルゼンチン市場の推定及び予測、2018年 – 2030年 (米ドル・ミリオン)
9.6 中東＆アフリカ（MEA）
9.6.1 中東・アフリカ市場の予測・予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.6.2 南アフリカ
9.6.1.1 南アフリカの市場推定及び予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.6.2 サウジアラビア
9.6.2.1 サウジアラビア市場の推定と予測、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
9.6.3 アラブ首長国連邦
9.6.3.1 UAE市場の予測・予想、2018年 – 2030年 (百万米ドル)
第10章 競合他社の状況
10.1 上場企業
10.1.1 企業市場ポジション分析
10.1.2 競合ダッシュボード分析
10.1.3 戦略的なフレームワーク
10.2 非上場企業
10.2.1 主要新興企業/テクノロジーディスラプター/イノベーター一覧
10.2.2 地域ネットワークマップ
10.4 企業プロファイル
10.4.1 サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)
10.4.1.1 会社概要
10.4.1.2 財務パフォーマンス
10.4.1.3 製品のベンチマーキング
10.4.1.4 戦略的な取り組み
10.4.2 メルクKGAA
10.4.2.1 会社概要
10.4.2.2 財務パフォーマンス
10.4.2.3 製品のベンチマーキング
10.4.2.4 戦略的な取り組み
10.4.3 タカラバイオ株式会社
10.4.3.1 会社概要
10.4.3.2 財務パフォーマンス
10.4.3.3 製品ベンチマーク
10.4.3.4 戦略的な取り組み
10.4.4 ニューイングランド・バイオラブズ（NEW ENGLAND BIORABS
10.4.4.1 会社概要
10.4.4.2 財務パフォーマンス
10.4.4.3 製品のベンチマーキング
10.4.4.4 戦略的な取り組み
10.4.5 プロメガコーポレーション
10.4.5.1 会社概要
10.4.5.2 財務パフォーマンス
10.4.5.3 製品ベンチマーキング
10.4.5.4 戦略的な取り組み
10.4.6 イエナバイオサイエンスGMBH
10.4.6.1 会社概要
10.4.6.2 財務パフォーマンス
10.4.6.3 製品のベンチマーキング
10.4.6.4 戦略的な取り組み
10.4.7 ジェネコポエィア, INC.
10.4.7.1 会社概要
10.4.7.2 財務パフォーマンス
10.4.7.3 製品のベンチマーキング
10.4.7.4 戦略的な取り組み
10.4.8 バイオテックラビット Gmbh
10.4.8.1 会社概要
10.4.8.2 財務パフォーマンス
10.4.8.3 製品のベンチマーキング
10.4.8.4 戦略的な取り組み
10.4.9 キューブ・バイオテックGmbH
10.4.9.1 会社概要
10.4.9.2 財務パフォーマンス
10.4.9.3 製品ベンチマーキング
10.4.9.4 戦略的な取り組み
10.4.10 セルフリーサイエンス(株)
10.4.10.1 会社概要
10.4.10.2 財務パフォーマンス
10.4.10.3 製品のベンチマーキング
10.4.10.4 戦略的な取り組み
【お問い合わせ・販売サイト】
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