無細胞タンパク質発現市場の展望（2022-2032年）

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世界の無細胞タンパク質発現市場は、2022年に2億2,470万米ドルの市場価値を記録し、さらにCAGR6.2%で拡大すると予測されており、2022年から3032年の予測期間においてプラスの市場成長を示している。そのため、無細胞タンパク質発現の需要は、2032年末までに約409百万米ドルとなる見込みである。

Persistence Market Research社の予測によると、2022年には大腸菌無細胞タンパク質発現システムは1億830万米ドルの市場価値を持ち、世界の無細胞タンパク質発現市場の50％近くを占めると予想されている。

無細胞タンパク質発現の消費は、2021年の世界のタンパク質発現市場の約9.7％を占め、その市場規模は22億米ドルであった。

無細胞タンパク質発現の需要見通し（2017-2021年）対市場予測（2022-2032年）
世界の無細胞タンパク質発現システム市場は、過去5年間（2017-2021年）にCAGR4.6％で拡大した。

生物科学分野の発展により、無細胞タンパク質発現の需要が高まっている。無細胞タンパク質発現は組換えタンパク質の合成に広く使用されている。

連続交換無細胞(CECF)タンパク質合成システムを用いた、複雑な原核生物および真核生物タンパク質の新規生産プロセスの導入が、最近人気を博している。このアプローチは、従来のバッチ反応と比較して、反応寿命を大幅に延長し、タンパク質の収量を増加させる。CECFアプローチは、大規模な産業用セットアップへの応用という将来的な展望を約束し、その結果、無細胞タンパク質発現システムの需要拡大を牽引している。

メーカーは、費用対効果が高く、迅速なタンパク質発現法に注目している。さらに、無細胞タンパク質発現企業は、高収率タンパク質発現システムの開発に注力している。

全体として、無細胞タンパク質発現の世界市場は年平均成長率6.2%で拡大し、2032年末までに4億900万米ドルの売上高を記録すると予想されている。

無細胞タンパク質発現製品メーカーにとっての機会とは？
“無細胞タンパク質発現システムの急速な進歩が市場拡大を牽引”

今後数年間は、世界中の無細胞タンパク質発現市場において、メーカーにとって数多くの有利な機会が目撃されることになるだろう。業界は、無細胞タンパク質発現キットを製造する少数の主要企業によって統合されている。

無細胞タンパク質産生に関連する強力な研究イニシアチブは、様々な新しいアプリケーションの開発を生み出した。無細胞タンパク質発現システム市場におけるいくつかの進歩は、他の多くのアプリケーションの中でも、機能的ゲノム研究、カスタマイズされた薬剤開発、ウイルス様粒子の発現のためのタンパク質ライブラリーの生成における新たなアプリケーションにつながっている。

例えば、無細胞タンパク質発現系では、同位体標識アミノ酸を選択的かつ特異的に添加することが容易であるため、タンパク質NMR実験において良好な分解能を得ることができる。

同様にX線結晶構造解析においても、無細胞タンパク質発現とセレノメチオニンなどのタンパク質重金属誘導体の組み合わせは、多波長異常回折（MAD）を通してタンパク質の構造を決定するための位相コントラスト問題を解決するのに役立つ。

無細胞タンパク質発現系の今後の応用には、膜タンパク質を可溶化するための膜タンパク質可溶化が含まれる。サプリメントは、ナノディスク、デタージェント、リポソーム（原核生物系と小麦胚芽系）の形で反応混合物に直接添加することもできるし、内在性のミクロソームやプロテオリポソーム（真核生物系）を利用することもできる。

無細胞タンパク質発現需要を抑制している要因は何か？
“ヒト化グリコシル化パターンの遂行不能”

真核生物の共翻訳および翻訳後修飾の欠如は、将来の無細胞タンパク質発現市場の成長に影響を与える主な阻害要因の1つとして特定されている。

大腸菌や小麦胚芽抽出物のような原核生物無細胞系の欠点の一つは、ヒト化されたグリコシル化パターンを実施できないことである。ウサギの網状赤血球系でグリコシル化タンパク質を生産するためには、イヌのミクロソーム膜のような哺乳類の膜タンパク質を翻訳ミックスに加える必要があるが、これはタンパク質全体の収量低下とコストアップにつながる。大腸菌のような費用対効果の高いシステムによる真核生物の共翻訳および翻訳後修飾の欠如は、産業レベルのヒト化R&D研究への応用の制限となりうる。

無細胞タンパク質発現市場の成長に影響を与える2つ目の阻害要因は、高コストと短い反応スケールである。無細胞システムは一般に、大規模なタンパク質発現には実用的ではない。ヌクレオチド形態のリン酸化学物質や二次エネルギー源のような高価な試薬コストのために、資本集約的なプロセスとなりうるからだ。

また、プロセス中にエネルギー源や基質源を加えることは、反応スケールが短いため、無細胞系に悪影響を及ぼす可能性がある。反応スケールが短いと、得られるタンパク質のフォールディングの能力も制限される。

国別インサイト
米国は無細胞タンパク質発現システムのリーダーであり続けるか？

“有利な政府のイニシアチブと多数の主要プレーヤー”

2021年には、米国が北米市場の93%以上の市場価値シェアを占めた。がんなどの慢性疾患の罹患率の増加、標的を絞ったオーダーメイドの投薬に対するニーズの高まり、重要な研究開発機関の存在、米国における政府の好意的な取り組みなどが、この巨大市場の主要な推進要因となっている。

さらに、細胞ベースの研究は、米国の学界やバイオテクノロジー産業でますます普及している。近年、いくつかの政府の取り組みが、米国における無細胞タンパク質発現分野の拡大を支援している。

さらに、米国では、医薬品、タンパク質ベースのドラッグデリバリー、抗体、病気治療のための酵素などの生産に使用される様々な組換えタンパク質を開発するために、無細胞タンパク質発現合成プロセスに継続的に取り組んでいる多数の主要プレーヤーが存在し、同国に様々な機会を生み出している。

欧州の無細胞タンパク質発現市場をリードする国は？

「ドイツにおける学術・研究機関の巨大な存在感

2021年、欧州の無細胞タンパク質発現市場において、ドイツは金額ベースで約29.5％の市場シェアを占めた。これは同国に複数の学術研究機関が存在するためである。

政府出資の研究機関は、タンパク質合成とタンパク質精製に基づく研究活動に取り組んでいる。研究者たちは、無細胞タンパク質発現技術を用いて、タンパク質合成分野でより多くのことを行おうとしている。

さらに、技術の進歩により、特別に設計されたプロモーターなどの新しい発現エレメントが採用され、より効果的なゲノム工学と翻訳が可能になり、翻訳効率が向上した。現在では、より高い収率を得るのに役立つソフトウェア制御のアルゴリズムもある。

例えば、マルティンスリートに あるマックス・プランク生化学研究所の科学者たちは、自身のDNAやタンパク質の構成要素の一部を再生できるシステムを開発した。
カテゴリー別インサイト
高い市場成長を牽引する製品は？

“需要の高い大腸菌無細胞タンパク質発現システム”

全製品のうち、大腸菌無細胞タンパク質発現システムは、2021年の金額ベースで48.2％の市場シェアを占め、売上高は約1億280万米ドルであった。大腸菌ライセートは、タンパク質収量が高く、費用対効果が高いため、最も実用的で商業的に好まれるライセートの一つである。

組換え技術において、大腸菌ベースのシステムは、インスリンを含む様々な生物学的治療薬に利用されている。継続的な使用により、大腸菌ベースのシステムの副産物の相互作用と忍容性の調査が可能になった。

無細胞タンパク質発現モードが大人気？

“連続フロー無細胞タンパク質発現モードがより大きな利益をもたらす”

連続フロー発現モードは無細胞タンパク質発現に広く使用されており、2021年の市場シェアは約71.1%であった。

連続フロー発現では、反応チャンバー内の溶液を連続的に供給しながら、目的のタンパク質やその他の副生成物を途切れることなく連続フローでろ過することができる。この発現モードは、無細胞タンパク質発現を中断することなく連続的に合成することを可能にし、その結果、人気を牽引している。

COVID-19がこの業界に与える影響とは？

COVID-19の大流行とそれに伴う閉鎖は、世界中のほとんどのセクターに壊滅的な影響を与えた。ヘルスケア産業はこの期間に大改革を経験した。多くの製薬、バイオテクノロジー、医療機器メーカーが、パンデミックのプラスとマイナスの両方の影響を経験した。

世界がCOVID-19の影響に絶えず直面していたため、研究者たちは新しいツール、ワクチン、COVID-19患者のための治療法を開発するために、合成生物学、特に無細胞タンパク質発現系に注目していた。その結果、市場にも好影響がもたらされた。無細胞タンパク質発現は、さまざまな治療法の開発に広く利用された。

例えば、米国ノースウェスタン大学の科学者たちは、抗重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）抗体を迅速に同定するための、ハイスループット、無細胞、自動化されたスクリーニング・プラットフォームを開発した。
トレント大学とアルバータ大学の研究者らは、無細胞タンパク質発現技術を用いて、SARS-CoV-2ウイルスRNAの比色検出法を開発した。
競争環境：
2021年12月、サービングサイエンスの世界的リーダーであるサーモフィッシャーサイエンティフィック社は、バイオ医薬品・バイオテクノロジー業界に臨床研究サービスを提供する世界有数の企業であるPPD社を174億米ドルで買収すると発表した。
2021年5月、ライフサイエンス試薬の大手サプライヤーであるNew England Biolabs, Inc.は、英国を拠点とする凍結乾燥研究開発サービス会社Fluorogenics Limited（FGL）を買収する契約を締結したと発表した。
2019年4月、タカラバイオ株式会社は、三重大学大学院医学系研究科（三重大学）の珠玖洋教授らのグループと、CAR遺伝子治療の新規開発に向けた共同研究を開始したと発表した。

無細胞タンパク質発現産業調査の主要セグメント
製品別無細胞タンパク質発現市場：

大腸菌無細胞タンパク質発現システム
ウサギ網状赤血球無細胞タンパク質発現系
小麦胚芽無細胞タンパク質発現システム
昆虫細胞 無細胞タンパク質発現システム
哺乳類無細胞タンパク質発現システム
無細胞タンパク質発現の用途別市場：

酵素工学
タンパク質ラベリング
タンパク質間相互作用
タンパク質の精製
無細胞タンパク質発現市場：発現モード別：

連続フロー式
バッチ式
エンドユーザー別無細胞タンパク質発現市場：

バイオテクノロジー企業
製薬会社
受託研究機関
学術・研究機関
地域別無細胞タンパク質発現市場：

北米の無細胞タンパク質発現市場
ラテンアメリカの無細胞タンパク質発現市場
欧州無細胞タンパク質発現市場
東アジアの無細胞タンパク質発現市場
南アジアの無細胞タンパク質発現市場
オセアニア無細胞タンパク質発現市場
中東・アフリカの無細胞タンパク質発現市場

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1.要旨

1.1.市場概要

1.2.市場分析

2.市場紹介

2.1.分類

2.2.製品定義

2.3.製品比較

3.マーケット・ビュー・ポイント

3.1.マクロ経済要因

3.2.予測要因：関連性と影響

3.3.機会分析

3.4.ドライバー

3.4.1.供給サイドドライバー

3.4.2.需要サイドドライバー

3.5.制約事項

3.6.トレンド

4.主な成功要因

4.1.採用率

4.2.規制シナリオ

4.3.ポーター分析

4.4.PESTEL分析

4.5.大手メーカーの主要戦略

4.6.バリューチェーン

4.7.特許分析

5.無細胞タンパク質発現の世界市場分析2017-2021年、地域別予測2022-2032年

5.1.はじめに

5.2.地域別の過去市場規模（US$ Mn）と数量分析、2017-2021年

5.3.2022～2032年の地域別の現在の市場規模（百万米ドル）および数量分析と予測

5.3.1.北米

5.3.2.ラテンアメリカ

5.3.3.ヨーロッパ

5.3.4.東アジア

5.3.5.南アジア

5.3.6.中東・アフリカ（MEA）

5.3.7.オセアニア

5.4.地域別市場魅力度分析

6.無細胞タンパク質発現の世界市場分析2017-2021年および予測2022-2032年、製品別

6.1.はじめに

6.2.過去の製品別市場規模（百万米ドル）と数量分析（2017～2021年

6.3.2022～2032年の現在の製品別市場規模（百万米ドル）と数量分析・予測

6.3.1.大腸菌無細胞タンパク質発現系

6.3.2.ウサギ網状赤血球無細胞タンパク質発現系

6.3.3.コムギ胚芽無細胞タンパク質発現系

6.3.4.昆虫細胞無細胞タンパク質発現システム

6.3.5.哺乳類無細胞タンパク質発現系

6.4.製品別市場魅力度分析

7.無細胞タンパク質発現の世界市場分析2017-2021年および予測2022-2032年、用途別

7.1.はじめに

7.2.アプリケーション別の過去市場規模（US$ Mn）と数量分析、2017-2021年

7.3.2022～2032年の現在の市場規模（百万米ドル）と用途別数量分析・予測

7.3.1.酵素工学

7.3.2.タンパク質標識

7.3.3.タンパク質間相互作用

7.3.4.タンパク質の精製

7.4.用途別市場魅力度分析

8.無細胞タンパク質発現の世界市場分析2017-2021年および予測2022-2032年、発現モード別

8.1.はじめに

8.2.2017～2021年の発現モード別過去市場規模（百万米ドル）と数量分析

8.3.2022～2032年の現在の市場規模（百万米ドル）、発現モード別数量分析と予測

8.3.1.連続フロー式

8.3.2.バッチ式

8.4.表現モード別市場魅力度分析

9.無細胞タンパク質発現の世界市場分析2017-2021年および予測2022-2032年：エンドユーザー別

9.1.はじめに

9.2.エンドユーザー別の過去市場規模（百万米ドル）と数量分析（2017～2021年

9.3.エンドユーザー別の現在の市場規模（百万米ドル）および数量分析と予測、2022～2032年

9.3.1.バイオテクノロジー企業

9.3.2.製薬会社

9.3.3.契約研究機関

9.3.4.学術研究機関

9.4.エンドユーザー別市場魅力度分析

10.世界の無細胞タンパク質発現市場の需要分析2017-2021年と予測、2022-2032年

10.1.過去の市場数量（単位）分析、2017年～2021年

10.2.2022～2032年の市場数量（台）の現状と将来予測

10.2.1.前年比成長トレンド分析

11.北米の無細胞タンパク質発現市場の分析2017-2021年と予測2022-2032年

11.1.はじめに

11.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

11.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

11.3.1.国別

11.3.1.1.米国

11.3.1.2.カナダ

11.3.2.製品別

11.3.3.アプリケーション別

11.3.4.表現モード別

11.3.5.エンドユーザー別

11.4.市場魅力度分析

11.5.推進要因と抑制要因 – 影響分析

12.ラテンアメリカの無細胞タンパク質発現市場分析2017-2021年と予測2022-2032年

12.1.はじめに

12.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

12.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

12.3.1.国別

12.3.1.1.ブラジル

12.3.1.2.メキシコ

12.3.1.3.その他のラテンアメリカ

12.3.2.製品別

12.3.3.アプリケーション別

12.3.4.表現モード別

12.3.5.エンドユーザー別

12.4.市場魅力度分析

12.5.推進要因と抑制要因 – 影響分析

13.欧州の無細胞タンパク質発現市場の分析2017-2021年と予測2022-2032年

13.1.はじめに

13.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

13.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

13.3.1.国別

13.3.1.1.ドイツ

13.3.1.2.英国

13.3.1.3.フランス

13.3.1.4.スペイン

13.3.1.5.イタリア

13.3.1.6.その他のヨーロッパ

13.3.2.製品別

13.3.3.申請方法

13.3.4.表現モード別

13.3.5.エンドユーザー別

13.4.市場魅力度分析

13.5.推進要因と抑制要因 – 影響分析

14.東アジアの無細胞タンパク質発現市場の分析2017-2021年と予測2022-2032年

14.1.はじめに

14.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

14.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

14.3.1.国別

14.3.1.1.日本

14.3.1.2.中国

14.3.1.3.韓国

14.3.2.製品別

14.3.3.申請方法

14.3.4.表現モード別

14.3.5.エンドユーザー別

14.4.市場魅力度分析

14.5.推進要因と阻害要因 – 影響分析

15.南アジアの無細胞タンパク質発現市場分析2017-2021年および予測2022-2032年

15.1.はじめに

15.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

15.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022-2032年

15.3.1.国別

15.3.1.1.インド

15.3.1.2.タイ

15.3.1.3.インドネシア

15.3.1.4.マレーシア

15.3.1.5.その他のSA

15.3.2.製品別

15.3.3.アプリケーション別

15.3.4.表現モード別

15.3.5.エンドユーザー別

15.4.市場魅力度分析

15.5.推進要因と抑制要因 – 影響分析

16.中東・アフリカ（MEA)の無細胞タンパク質発現市場分析2017-2021年および予測2022-2032年

16.1.はじめに

16.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

16.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

16.3.1.国別

16.3.1.1.トルコ

16.3.1.2.GCC諸国

16.3.1.3.北アフリカ

16.3.1.4.南アフリカ

16.3.1.5.その他のMEA

16.3.2.製品別

16.3.3.アプリケーション別

16.3.4.表現モード別

16.3.5.エンドユーザー別

16.4.市場魅力度分析

16.5.推進要因と抑制要因 – 影響分析

17.オセアニアの無細胞タンパク質発現市場分析2017-2021年および予測2022-2032年

17.1.はじめに

17.2.市場分類別過去市場規模（百万米ドル）と数量動向分析（2017～2021年

17.3.市場分類別市場規模（百万米ドル）および数量予測、2022～2032年

17.3.1.国別

17.3.1.1.オーストラリア

17.3.1.2.ニュージーランド

17.3.2.製品別

17.3.3.申請方法

17.3.4.表現モード別

17.3.5. エンドユーザー別

17.4 市場魅力度分析

17.5 推進要因と阻害要因 – 影響分析

18.コンペティションの風景

18.1 市場構造

18.2. コンペティションの深層

18.2.1.サーモフィッシャーサイエンティフィック

18.2.1.1 概要

18.2.1.2. 製品ポートフォリオ

18.2.1.3 主要財務状況

18.2.1.4. SWOT分析

18.2.1.5 セールス・フットプリント

18.2.1.6 戦略の概要

18.2.1.6.1. マーケティング戦略

18.2.1.6.2 チャンネル戦略

18.2.1.6.3. 製品戦略

18.2.2.タカラバイオ社

18.2.2.1.概要

18.2.2.2. 製品ポートフォリオ

18.2.2.3 主要財務状況

18.2.2.4.SWOT分析

18.2.2.5 セールス・フットプリント

18.2.2.6 戦略の概要

18.2.2.6.1. マーケティング戦略

18.2.2.6.2 チャンネル戦略

18.2.2.6.3. 製品戦略

18.2.3.ニューイングランド・バイオラボ

18.2.3.1 概要

18.2.3.2. 製品ポートフォリオ

18.2.3.3 主要財務状況

18.2.3.4. SWOT分析

18.2.3.5 セールス・フットプリント

18.2.3.6 戦略の概要

18.2.3.6.1. マーケティング戦略

18.2.3.6.2 チャンネル戦略

18.2.3.6.3. 製品戦略

18.2.4.プロメガ・コーポレーション

18.2.4.1 概要

18.2.4.2. 製品ポートフォリオ

18.2.4.3 主要財務状況

18.2.4.4. SWOT分析

18.2.4.5 セールス・フットプリント

18.2.4.6 戦略の概要

18.2.4.6.1. マーケティング戦略

18.2.4.6.2 チャンネル戦略

18.2.4.6.3. 製品戦略

18.2.5.イエナバイオサイエンス社

18.2.5.1 概要

18.2.5.2. 製品ポートフォリオ

18.2.5.3 主要財務状況

18.2.5.4. SWOT分析

18.2.5.5. セールス・フットプリント

18.2.5.6 戦略の概要

18.2.5.6.1. マーケティング戦略

18.2.5.6.2 チャンネル戦略

18.2.5.6.3. 製品戦略

18.2.6ジーンコピア社

18.2.6.1 概要

18.2.6.2. 製品ポートフォリオ

18.2.6.3 主要財務状況

18.2.6.4. SWOT分析

18.2.6.5 セールス・フットプリント

18.2.6.6 戦略の概要

18.2.6.6.1. マーケティング戦略

18.2.6.6.2 チャンネル戦略

18.2.6.6.3. 製品戦略

18.2.7.バイオテックラビット社

18.2.7.1 概要

18.2.7.2. 製品ポートフォリオ

18.2.7.3 主要財務状況

18.2.7.4. SWOT分析

18.2.7.5 セールス・フットプリント

18.2.7.6 戦略の概要

18.2.7.6.1. マーケティング戦略

18.2.7.6.2 チャンネル戦略

18.2.7.6.3. 製品戦略

18.2.8.キューブ・バイオテック社

18.2.8.1 概要

18.2.8.2. 製品ポートフォリオ

18.2.8.3 主要財務状況

18.2.8.4. SWOT分析

18.2.8.5 セールス・フットプリント

18.2.8.6 戦略の概要

18.2.8.6.1. マーケティング戦略

18.2.8.6.2 チャンネル戦略

18.2.8.6.3. 製品戦略

18.2.9.セルフリーサイエンス株式会社

18.2.9.1 概要

18.2.9.2.製品ポートフォリオ

18.2.9.3.主要財務情報

18.2.9.4.SWOT分析

18.2.9.5.セールスフットプリント

18.2.9.6.戦略の概要

18.2.9.6.1.マーケティング戦略

18.2.9.6.2.チャンネル戦略

18.2.9.6.3.製品戦略

18.2.10.ビオネア株式会社

18.2.10.1.概要

18.2.10.2.製品ポートフォリオ

18.2.10.3.主要財務情報

18.2.10.4.SWOT分析

18.2.10.5.セールスフットプリント

18.2.10.6.戦略の概要

18.2.10.6.1.マーケティング戦略

18.2.10.6.2.チャンネル戦略

18.2.10.6.3.製品戦略

19.前提条件と略語

20.研究方法

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