体外タンパク質発現システムの世界市場

世界のインビトロタンパク質発現システム市場は2030年までに3億750万米ドルに達する見込み

2024年に2億3,760万米ドルと推定される世界のインビトロタンパク質発現システム市場は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR4.4％で成長し、2030年までに3億750万米ドルに達すると予測されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つである大腸菌（E-Coli）は、4.9%のCAGRを記録し、分析期間終了までに1億6,290万米ドルに達すると予測されています。哺乳類セグメントの成長率は、分析期間において4.0%のCAGRと推定されています。

米国市場は6,380万米ドルと推定される一方、中国は4.1％のCAGRで成長すると予測されています

米国におけるインビトロタンパク質発現システム市場は、2024年に6,380万米ドルと推定されています。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR4.1%で推移し、2030年までに4,860万米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域別市場分析としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中にCAGR4.1％、3.6％で成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約3.3％のCAGRで成長すると予測されています。

世界のインビトロタンパク質発現システム市場- 主な市場動向と促進要因の概要

体外タンパク質発現システムが研究開発に革命をもたらす理由とは？

インビトロタンパク質発現システムは、生体外において迅速かつ正確に大量のタンパク質を生産できる特性から、ライフサイエンス調査およびバイオ医薬品研究開発において不可欠なツールとなっております。これらのシステムは、リボソーム、tRNA、酵素などの細胞成分を制御された環境下で利用し、タンパク質を合成するよう設計されております。従来の生体内発現システムと比較して、生産時間の短縮、毒性のある複雑なタンパク質の発現可能性、収量と機能性を最適化するための発現条件の柔軟な調整など、複数の利点を提供します。インビトロタンパク質発現システムは、タンパク質の構造・機能研究、酵素・抗体生産、創薬、治療・診断目的のタンパク質合成など、幅広い用途に活用されています。

研究および治療用途における組換えタンパク質への需要拡大が、in vitroタンパク質発現システム市場の主要な促進要因です。組換えタンパク質は、生物学的プロセスの研究、診断アッセイの開発、モノクローナル抗体・酵素・ワクチンなどの治療用タンパク質生産において広く活用されています。in vitro発現システムが細胞培養を必要とせず迅速にタンパク質を生産できる特性は、研究スケジュールを加速させ、タンパク質変異体の効率的なスクリーニングを可能にしております。さらに、膜タンパク質、プロテアーゼ、翻訳後修飾を有するタンパク質など、生細胞内での発現が困難なタンパク質の生産においても、これらのシステムは極めて有用です。バイオ医薬品調査の複雑性と範囲が拡大するにつれ、汎用性と高性能を兼ね備えたin vitroタンパク質発現システムへの需要は、今後大幅に増加すると予想されます。

in vitroタンパク質発現システムの開発と応用を形作る技術的進歩とは？

技術的進歩は、in vitroタンパク質発現システムの進化を推進し、より効率的で拡張性が高く、幅広い用途向けの高品質タンパク質を生産可能にしております。この分野における最も革新的な技術革新の一つは、細胞フリータンパク質発現システムの開発です。これは細胞溶解液または精製された転写・翻訳装置を利用し、生きた細胞を必要とせずにタンパク質を合成します。細胞フリーシステムには、タンパク質生産の高速化、非天然アミノ酸の導入可能性、反応条件の精密な制御など、いくつかの利点があります。これらは、細胞ベースのシステムでは発現が困難な毒性のあるタンパク質や不安定なタンパク質の生産に特に有用です。大腸菌ベース、ウサギ網状赤血球溶解液、小麦胚芽抽出物などの無細胞発現システムは、タンパク質収量の向上、生産コストの削減、産業用および治療用途向けの大規模タンパク質合成を実現するため、最適化が進められています。

さらに重要な進展として、高スループットスクリーニング技術や自動化技術と、in vitroタンパク質発現システムの統合が挙げられます。自動化プラットフォームにより、研究者は最小限の手動操作で並行的なタンパク質発現実験を実施し、発現条件を最適化し、タンパク質収量や活性を分析することが可能となりました。この機能は、数千ものタンパク質変異体を迅速に生産・試験する必要がある創薬分野における、タンパク質工学や高スループットスクリーニングの効率性を高めています。自動化液体処理システム、マイクロプレートリーダー、統合データ解析ソフトウェアの活用により、ワークフローの効率化、エラー削減、再現性の向上が図られています。さらに、単一反応で複数のタンパク質を同時に生産可能な多重発現システムの開発は、多標的研究やタンパク質間相互作用解析におけるin vitroタンパク質発現システムの有用性を拡大しています。

新規発現宿主や遺伝子工学技術の登場により、in vitroタンパク質発現システムの能力はさらに拡大しています。昆虫細胞溶解液や植物ベースシステムなどの代替発現システムの利用により、タンパク質機能の研究や生物学的に活性な治療用タンパク質の生産に不可欠な、複雑な翻訳後修飾を有するタンパク質の生産が可能となっています。CRISPR/Cas9技術や合成生物学を含む遺伝子工学の進歩により、研究者はカスタム発現ベクターの設計、コドン使用の最適化、合成プロモーターの導入が可能となり、タンパク質の収量と安定性の向上が図られています。次世代の無細胞システムの開発は、設計されたリボソーム、tRNA、補因子を利用することで、非天然アミノ酸や新規化学機能を有するタンパク質の合成を可能にし、ユニークな特性を持つ設計タンパク質の創出への道を開いています。これらの技術革新は、in vitroタンパク質発現システムの性能と汎用性を高めるだけでなく、研究、診断、治療開発における新たな可能性を拓いています。

市場力学と規制基準は、in vitroタンパク質発現システム市場にどのような影響を与えていますか？

in vitroタンパク質発現システム市場は、市場力学、規制基準、そして製品開発・導入・商業化を形作る進化する研究ニーズが複雑に絡み合うことで影響を受けています。主要な市場促進要因の一つは、研究開発における組換えタンパク質への需要増加です。組換えタンパク質は、タンパク質の構造や機能に関する基礎研究から、治療用タンパク質や診断試薬の生産に至るまで、幅広い用途で使用されています。インビトロ発現システムがタンパク質を迅速かつ高精度で生産できる能力は、研究者が発見までの時間を短縮し、新たな治療法をより効率的に開発することを可能にしています。世界の製薬・バイオテクノロジー産業が拡大を続ける中、堅牢で拡張性の高いインビトロタンパク質発現システムへの需要はさらに高まると予想されます。

規制基準とコンプライアンス要件も、特に治療用タンパク質や生物学的製剤の生産において、in vitroタンパク質発現システム市場を形作る上で重要な役割を果たしています。米国食品医薬品局（FDA）、欧州医薬品庁（EMA）、その他の地域機関などの規制当局は、バイオ医薬品の安全性、有効性、品質を確保するため、その開発、試験、生産に関する厳格なガイドラインを確立しています。これらの規制への準拠は、製造業者が市場参入を果たし、ヘルスケア提供者や患者からの信頼を築く上で不可欠です。規制状況は、バイオ医薬品やバイオシミラーの複雑性に対応するため進化を続けており、一貫した品質と機能性を備えたタンパク質を生産可能なin vitro発現システムの設計・開発に影響を与えています。さらに、治療用タンパク質生産におけるトレーサビリティ、文書化、バリデーションの必要性は、製造業者が規制基準を満たす高度な品質管理システムや自動化プラットフォームへの投資を促進しています。

製造業者間の競争、技術進歩、研究開発資金といった市場力学も、in vitroタンパク質発現システム市場に影響を与えています。競合情勢は、確立されたライフサイエンス企業と革新的なスタートアップ企業の両方が存在することを特徴としており、それぞれが特定の用途や研究ニーズに合わせた多様な発現システムを提供しています。各社は製品革新、技術サポート、ならびにタンパク質発現・精製・分析のエンドツーエンドソリューション提供能力を通じて差別化を図っております。無細胞システムや自動化プラットフォームの採用拡大は、高性能・拡張性・使いやすさを兼ね備えた製品開発の新たな機会をメーカーにもたらしています。政府機関、学術機関、民間投資家からの資金提供は、新規発現システムの開発や、複雑な生物学的製剤の生産、合成生物学研究、非天然アミノ酸を用いたタンパク質合成といった新たな応用分野の開拓を支援しています。こうした市場力学と規制基準の継続的な進化は、in vitroタンパク質発現システム市場の開発と競争力を形作り、製品革新、応用戦略、市場ポジショニングに影響を与えています。

インビトロタンパク質発現システム市場の拡大を牽引する主な成長要因は何でしょうか？

世界のインビトロタンパク質発現システム市場の成長は、組換えタンパク質への需要増加、タンパク質発現技術の進歩、創薬や合成生物学における発現システムの応用拡大など、いくつかの主要な要因によって推進されています。主要な成長要因の一つは、研究開発およびバイオ医薬品生産における組換えタンパク質への需要の高まりです。組換えタンパク質は、生物学的プロセスの研究、酵素や抗体などの治療用タンパク質の開発、診断アッセイの作成に不可欠です。インビトロタンパク質発現システムは、高純度かつ高活性の組換えタンパク質を迅速に生産することを可能にし、速度と精度が重要なアプリケーションに最適です。治療用タンパク質や生物学的製剤への需要が継続的に増加する中、インビトロ発現システムの採用はさらに拡大すると予想されます。

もう一つの重要な成長要因は、タンパク質発現技術の継続的な進歩です。これにより、インビトロタンパク質発現システムの能力と応用範囲が拡大しています。無細胞タンパク質合成、ハイスループットスクリーニングプラットフォーム、自動化発現システムなどの革新により、研究者はより効率的にタンパク質を生産し、発現条件をより厳密に制御できるようになりました。これらの技術は、二重特異性抗体、融合タンパク質、新規タンパク質スキャフォールドなど、次世代バイオロジクスの開発を支えています。非天然アミノ酸の導入やカスタムタンパク質バリアントの作成が可能であることも、合成生物学やタンパク質工学への関心を高めており、これらの分野ではin vitro発現システムが新規機能を持つタンパク質の設計・生産に活用されています。自動化とAI駆動型データ分析の統合は、タンパク質生産の効率性と拡張性をさらに向上させ、ハイスループットスクリーニングや新規治療薬の迅速な開発を支えています。

薬物発見・開発におけるインビトロタンパク質発現システムの応用拡大も市場成長を促進しています。創薬分野では、低分子阻害剤のスクリーニング、薬物標的の検証、タンパク質間相互作用の研究に向け、標的タンパク質の生産に本システムが活用されています。これにより研究者は多数のタンパク質変異体を迅速に生産・試験でき、有望な創薬候補の特定が加速されます。バイオ医薬品製造においては、非生体内発現システムが前臨床試験や臨床試験向けの治療用タンパク質生産に活用され、新規バイオ医薬品やバイオシミラーの開発を支えています。COVID-19ワクチン開発などで用いられるワクチン抗原の生産における非生体内システムの活用拡大も市場成長に寄与しており、これらのシステムは高純度かつ免疫原性の高いタンパク質を迅速かつ拡張性のある方法で生産するソリューションを提供します。

最後に、合成生物学とタンパク質工学への関心の高まりが、in vitroタンパク質発現システム市場に新たな機会を創出しています。合成生物学は新たな生物学的システムや機能の設計・構築を目的としており、in vitroタンパク質発現システムは新規特性を持つ合成タンパク質や酵素の生産を可能にする上で重要な役割を果たしています。合成生物学におけるこれらのシステムの利用は、従来の発現システムでは実現不可能であった新素材、生体触媒、治療用タンパク質の開発を推進しています。部位特異的修飾を施したタンパク質の生産、非天然アミノ酸の導入、安定性や活性が強化されたタンパク質の設計が可能となったことで、調査および産業応用における新たな可能性が開かれています。創薬、バイオ医薬品生産、合成生物学といった主要分野からの需要が継続的に高まる中、メーカーが進化する研究ニーズに対応するための革新を進めるにつれ、技術進歩、応用範囲の拡大、迅速かつ信頼性の高いタンパク質生産への重視の高まりを背景に、世界のインビトロタンパク質発現システム市場は持続的な成長が見込まれます。

セグメント：

製品別（大腸菌、哺乳類、その他製品タイプ）、用途別（バイオテクノロジー企業、製薬企業、CRO（受託研究機関）、学術・研究機関）

調査対象企業の例

• Bioneer Corporation
• biotechrabbit GmbH
• CellFree Sciences Co., Ltd.
• Cube Biotech GmbH
• GeneCopoeia, Inc.
• Jena Bioscience GmbH
• New England Biolabs, Inc.
• Promega Corporation
• Takara Bio, Inc.
• Thermo Fisher Scientific, Inc.

AI統合

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当社の新リリースでは、Market Glass, Inc.が本社所在国、製造拠点、輸出入（完成品およびOEM）に基づいて企業の競合変化を予測する中、地理的市場に対する関税の影響を組み込んでおります。この複雑かつ多面的な市場現実は、売上原価（COGS）の増加、収益性の低下、サプライチェーンの再構築など、競合他社に様々な影響を及ぼすでしょう。

目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• 世界のその他の地域

第4章 競合