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市場調査レポート
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1438103

無細胞タンパク質発現：世界市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年）

Global Cell-free Protein Expression - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts (2024 - 2029)
出版日: | 発行: Mordor Intelligence | ページ情報: 英文 118 Pages | 納期: 2～3営業日

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無細胞タンパク質発現：世界市場シェア分析、業界動向と統計、成長予測（2024～2029年）
出版日: 2024年02月15日
発行: Mordor Intelligence
ページ情報: 英文 118 Pages
納期: 2～3営業日
ご注意事項 :
本レポートは最新情報反映のため適宜更新し、内容構成変更を行う場合があります。ご検討の際はお問い合わせください。
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概要

世界の無細胞タンパク質発現市場規模は、2024年に2億6,682万米ドルと推定され、2029年までに3億5,438万米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年から2029年）中に5.84％のCAGRで成長します。

世界の無細胞タンパク質発現- 市場

パンデミックにより市場には若干のプラスの影響があります。さらに、 2020年11月に発表された記事「プロテオミクスを利用することで、COVID-19への治療アプローチが改善される可能性がある」によると、治療および予防戦略の開発には、SARS-CoV-2の感染プロセスとCOVID-19の進行におけるタンパク質の役割を正確に理解する必要があります。

さらに、2021年11月に発表された記事「科学者は抗SARS-CoV-2抗体発見のためのハイスループット無細胞スクリーニングプラットフォームを開発」によると、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質に対して開発された治療用モノクローナル抗体は、COVID-19の重症患者を治療するための有望な介入となっています。ただし、最適な抗体候補の単離、評価、同定には、クローニング、トランスフェクション、細胞ベースのタンパク質発現、タンパク質精製、重要な評価など、時間と労力を要する一連の実験が必要です。

無細胞タンパク質発現市場の成長の重要な要因には、プロテオミクスとゲノミクスの研究開発の増加、がんと感染症の高い有病率、発現時間の短縮と構造修飾が含まれます。無細胞タンパク質発現では、細胞溶解物を使用して目的の組換えタンパク質を生成します。この技術の主な利点は、細胞培養または生細胞を維持するというワークフローのハードルを回避できることです。細胞溶解物は、真核細胞または細菌細胞の細胞成分を分解して使用することによって生成されます。現在、大腸菌、ウサギ網状赤血球、小麦胚芽、ヒト細胞株、昆虫細胞をベースにしたいくつかの無細胞タンパク質発現システムが市販されています。

2019年10月に発表された記事「生物学的システムの能力を拡張するための無細胞タンパク質合成の可能性の探求」によると、無細胞タンパク質合成（CFPS）は、現在の生体内生産システムの抜け穴を克服する可能性を秘めています。これは、初等科学調査と応用科学研究の両方において有望なツールです。これにより、さまざまな反応条件を使用した目的の実験の簡素化された構成が容易になり、CFPSが生物学調査における強力なツールになります。これは、遺伝暗号、ウイルスの構築、代謝工学を拡張して、有毒で複雑なタンパク質を生成するために使用されてきました。その後、CFPSシステムは、膜タンパク質、酵素、治療薬のハイスループット生産のための強力な技術として登場しました。

in vitroタンパク質発現システムには、プロセス期間の短縮、タンパク質の同位体標識、非天然アミノ酸の組み込み、タンパク質複合体の最適化など、生細胞ベースのタンパク質発現に比べて大きな利点があります。さらに、ハイスループット生産を可能にする能力、個別化医療における調査の増加の最近の傾向、がんを管理するための生物学的療法の必要性の高まりが、製薬企業やバイオテクノロジー企業による無細胞タンパク質発現技術の採用の重要な推進力となっています。

無細胞タンパク質発現市場動向

ライセートシステムの大腸菌ライセートセグメントは、予測期間中に最も急速に成長するセグメントになると予想

大腸菌ライセートは、市販されているすべてのライセートシステムの中で最も一般的に使用されるシステムです。大腸菌ライセートには内因性の遺伝的メッセージがなく、非常に高いタンパク質収量やほとんどの添加剤に対する耐性などの利点があります。さらに、大腸菌ベースのシステムは、さまざまな生物学的治療薬やインスリンの製造のための組換え技術に使用されています。継続的な使用により、大腸菌ベースのシステムの製品別の相互作用と耐性に関する調査が可能になり、現在の重要な科学文献により、産業界や学術機関による迅速な採用が可能になりました。

大腸菌ベースのシステムでは、使用されるコドンが異なり、一部は真核生物に固有のものです。さらに、翻訳後修飾は不可能であるため、特定のヒト治療薬の合成におけるシステムの使用が制限されます。しかしながら、これらの問題に対処するために大きな進歩が見られました。したがって、大腸菌ライセートのサブセグメントは、高い採用率と最近の開発により、予測期間中に安定した成長率を記録すると予想されます。

北米が市場を独占しており、予測期間中も同様に成長すると予想

北米は無細胞タンパク質発現市場で大きなシェアを占めていることが判明しており、予測期間中に大きな変動はなく同様の傾向を示すと予想されます。市場規模が大きい主な要因としては、がんなどの慢性疾患の有病率の増加、人口の高齢化、標的を絞った個別化医療の需要の増大、主要な研究開発施設の存在、米国における政府の有利な取り組みなどが挙げられます。米国の学術界およびバイオテクノロジー業界では、細胞ベースの調査の傾向が高まっています。近年、いくつかの政府の取り組みが米国の無細胞タンパク質発現市場の成長を補っています。

北米地域では、米国でのがん患者の増加などの要因により最大の市場シェアを保持しており、無細胞タンパク質発現市場の需要が刺激されることが予想されます。

Globocan 2020によると、米国では2020年に推定2,281,658人の新たながん症例が診断され、612,390人のがんによる死亡が報告されました。がん、希少疾患、その他の障害などの疾患の治療における無細胞タンパク質発現の需要と受け入れの増加も、この地域で研究されている市場の成長を推進しています。

無細胞タンパク質発現業界の概要

調査対象の市場は、大小の市場プレーヤーが存在するため、適度に統合された市場です。市場参加者には、biotechrabbit GmbH、CellFree Sciences、Cube Biotech GmbH、GeneCopoeia Inc.、Jena Bioscience GmbH、Promega Corporation、Qiagen NV、Sigma-Aldrich Corporation（Merck KGaA）、Takara Bio Inc.、およびThermo Fisher Scientific Inc.などがあります。

その他の特典

  • エクセル形式の市場予測（ME）シート
  • 3か月のアナリストサポート

目次

第1章 イントロダクション

  • 調査の前提条件と市場の定義
  • 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場力学

  • 市場概要
  • 市場促進要因
    • プロテオミクスおよびゲノミクス分野での研究開発の増加
    • 増大するがんと感染症の負担
    • 発現時間の短縮と構造修飾
  • 市場抑制要因
    • タンパク質発現システムの高コスト
    • 翻訳後修飾のための効果的なシステムの欠如
  • ポーターのファイブフォース分析
    • 新規参入業者の脅威
    • 買い手の交渉力
    • 供給企業の交渉力
    • 代替製品の脅威
    • 競争企業間の敵対関係の激しさ

第5章 市場セグメンテーション

  • 製品別
    • 付属品と消耗品
    • ライセートシステム
      • 大腸菌ライセート
      • 小麦胚芽抽出物ライセート
      • ウサギ網状赤血球ライセート
      • 昆虫細胞ライセート
      • ヒト細胞ライセート
      • その他
  • 用途別
    • 酵素エンジニアリング
    • ハイスループット生産
    • タンパク質の標識
    • タンパク質間相互作用
    • その他
  • 地域
    • 北米
      • 米国
      • カナダ
      • メキシコ
    • 欧州
      • ドイツ
      • 英国
      • フランス
      • イタリア
      • スペイン
      • その他欧州
    • アジア太平洋
      • 中国
      • 日本
      • インド
      • オーストラリア
      • 韓国
      • その他アジア太平洋
    • 中東とアフリカ
      • GCC
      • 南アフリカ
      • その他中東とアフリカ
    • 南米
      • ブラジル
      • アルゼンチン
      • その他南米

第6章 競合情勢

  • 企業プロファイル
    • Biotechrabbit GmbH
    • CellFree Sciences Co.,Ltd.
    • Cube Biotech GmbH
    • GeneCopoeia, Inc.
    • Jena Bioscience GmbH
    • Promega Corporation
    • Creative Biolabs
    • Merck KGaA
    • Takara Bio Inc.
    • Thermo Fisher Scientific Inc.
    • New England Biolabs
    • Bioneer Corporation
    • Otsuka Holding Co. Ltd.（Cambridge Isotope Laboratories Inc.）
    • LenioBio GmbH
    • Sutro Biopharma Inc
    • Addgene Inc.

第7章 市場機会と将来の動向

目次
Product Code: 64246

The Global Cell-free Protein Expression Market size is estimated at USD 266.82 million in 2024, and is expected to reach USD 354.38 million by 2029, growing at a CAGR of 5.84% during the forecast period (2024-2029).

Global Cell-free Protein Expression - Market

The market has a slightly positive impact due to the pandemic. Moreover, according to the article, "Harnessing proteomics could improve therapeutic approaches to COVID-19," published in November 2020, the development of therapeutic and preventive strategies requires an accurate understanding of proteins' role in the SARS-CoV-2 infection process and progression of COVID-19.

Furthermore, according to the article, "Scientists develop a high-throughput, cell-free screening platform for anti-SARS-CoV-2 antibody discovery," published in November 2021, Therapeutic monoclonal antibodies developed against the spike protein of SARS-CoV-2 have become a promising intervention to treat severely ill coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients. However, the isolation, evaluation, and identification of the best antibody candidate require a series of time-consuming and labor-intensive experiments, including cloning, transfection, cell-based protein expression, protein purification, and critical assessment.

The significant factors for the growth of the cell-free protein expression market include the increasing R&D in proteomics and genomics, high prevalence of cancer and infectious diseases, and shorter-expression time and structural modification. Cell-free protein expression employs cell lysates to produce the desired recombinant proteins. The primary advantage of this technique is the aversion of workflow hurdles of maintaining cell culture or living cells. Cell lysates are produced by the breakdown and use of cellular components of eukaryotic or bacterial cells. Several cell-free protein expression systems are currently commercially available, based on E. coli, rabbit reticulocytes, wheat germs, human cell lines, and insect cells.

According to the article, 'Exploring the Potential of Cell-Free Protein Synthesis for Extending the Abilities of Biological Systems,' published in October 2019, Cell-free protein synthesis (CFPS) has the potential to overcome loopholes in the current in vivo production systems and is a promising tool in both primary and applied scientific research. It facilitates a simplified organization of desired experiments with various reaction conditions, making CFPS a powerful tool in biological research. It has been used to expand genetic code, assembly of viruses, and metabolic engineering to produce toxic and complex proteins. Subsequently, CFPS systems have emerged as a powerful technology for the high-throughput production of membrane proteins, enzymes, and therapeutics.

An in vitro protein expression system has significant advantages over living cell-based protein expression, including a shorter duration of the process, isotopic labeling of proteins, incorporation of non-natural amino acids, and optimization of protein complexes. In addition, the ability to enable high throughput production, the recent trend of more research in personalized medicine, and the growing need for biological therapies to manage cancer is significant driver for the adoption of cell-free protein expression techniques by pharmaceutical and biotechnology firms.

Cell-free Protein Expression Market Trends

The E. Coli Lysate Segment of the Lysate Systems is Expected to be the Fastest Growing Segment Over the Forecast Period

E. coli lysates are the most commonly used systems among all available commercial lysate systems. E. coli lysates are devoid of endogenous genetic messages and have advantages, such as very high protein yield and tolerability to most additives. Furthermore, E. coli-based systems are being used in recombinant techniques for the manufacture of various biological therapeutics and insulin. Continuous use has enabled research on interactions and tolerability of the byproducts of E. coli-based systems, and significant present scientific literature enables its rapid adoption by industries and academics.

In E. coli-based systems, codons used are different, with some being eukaryotic specific. Additionally, post-translational modifications are not possible, which in turn, limit the system's usage in the synthesis of specific human therapeutics. Significant advancements have been, however, made in order to address these problems. Therefore, the E. coli lysate sub-segment is expected to register a steady growth rate during the forecast period, owing to high adoption rates and recent developments.

North America Dominates the Market, and It is Expected to do Same in the Forecast Period

North America is found to hold a major share in the cell-free protein expression market, and it is expected to show a similar trend over the forecast period, without significant fluctuations. The primary factors behind the large market size include the increasing prevalence of chronic diseases, such as cancer, aging population, growing demand for targeted and personalized medicine, the presence of major R&D facilities, and favorable government initiatives in the United States. There is a growing trend of cell-based research in the US academia and biotechnology industries. In recent years, several government initiatives have been supplementing the growth of the cell-free protein expression market in the United States.

In the North American region, the United States holds the largest market share due to factors such as the increasing burden of cancer cases in the country, which is anticipated to stimulate the demand for cell-free protein expression market.

According to Globocan 2020, an estimated 2,281,658 new cancer cases were diagnosed in 2020, and 612390 cancer deaths were reported in the United States. The increasing demand and acceptance of cell-free protein expression in the treatment of diseases such as cancer, rare diseases, and other disorders are also driving the growth of the studied market in the region.

Cell-free Protein Expression Industry Overview

The market studied is a moderately consolidated market, owing to the presence of small and large market players. Some of the market players are biotechrabbit GmbH, CellFree Sciences Co. Ltd, Cube Biotech GmbH, GeneCopoeia Inc., Jena Bioscience GmbH, Promega Corporation, Qiagen NV, Sigma-Aldrich Corporation (Merck KGaA), Takara Bio Inc., and Thermo Fisher Scientific Inc.

Additional Benefits:

  • The market estimate (ME) sheet in Excel format
  • 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

  • 1.1 Study Assumptions and Market Definition
  • 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET DYNAMICS

  • 4.1 Market Overview
  • 4.2 Market Drivers
    • 4.2.1 Increasing R&D in the Fields of Proteomics and Genomics
    • 4.2.2 Growing Burden of Cancer and Infectious Diseases
    • 4.2.3 Shorter Expression Time and Structural Modification
  • 4.3 Market Restraints
    • 4.3.1 High Cost of Protein Expression Systems
    • 4.3.2 Lack of Effective Systems for Post-translational Modifications
  • 4.4 Porter's Five Forces Analysis
    • 4.4.1 Threat of New Entrants
    • 4.4.2 Bargaining Power of Buyers/Consumers
    • 4.4.3 Bargaining Power of Suppliers
    • 4.4.4 Threat of Substitute Products
    • 4.4.5 Intensity of Competitive Rivalry

5 MARKET SEGMENTATION

  • 5.1 By Products
    • 5.1.1 Accessories and Consumables
    • 5.1.2 Lysate Systems
      • 5.1.2.1 E. Coli Lysate
      • 5.1.2.2 Wheat Germ Extract Lysate
      • 5.1.2.3 Rabbit Reticulocyte Lysate
      • 5.1.2.4 Insect Cell Lysate
      • 5.1.2.5 Human Cell Lysate
      • 5.1.2.6 Other Lysate Systems
  • 5.2 By Application
    • 5.2.1 Enzyme Engineering
    • 5.2.2 High Throughput Production
    • 5.2.3 Protein Labeling
    • 5.2.4 Protein-Protein Interaction
    • 5.2.5 Other Applications
  • 5.3 Geography
    • 5.3.1 North America
      • 5.3.1.1 United States
      • 5.3.1.2 Canada
      • 5.3.1.3 Mexico
    • 5.3.2 Europe
      • 5.3.2.1 Germany
      • 5.3.2.2 United Kingdom
      • 5.3.2.3 France
      • 5.3.2.4 Italy
      • 5.3.2.5 Spain
      • 5.3.2.6 Rest of Europe
    • 5.3.3 Asia-Pacific
      • 5.3.3.1 China
      • 5.3.3.2 Japan
      • 5.3.3.3 India
      • 5.3.3.4 Australia
      • 5.3.3.5 South Korea
      • 5.3.3.6 Rest of Asia-Pacific
    • 5.3.4 Middle-East and Africa
      • 5.3.4.1 GCC
      • 5.3.4.2 South Africa
      • 5.3.4.3 Rest of Middle-East and Africa
    • 5.3.5 South America
      • 5.3.5.1 Brazil
      • 5.3.5.2 Argentina
      • 5.3.5.3 Rest of South America

6 COMPETITIVE LANDSCAPE

  • 6.1 Company Profiles
    • 6.1.1 Biotechrabbit GmbH
    • 6.1.2 CellFree Sciences Co.,Ltd.
    • 6.1.3 Cube Biotech GmbH
    • 6.1.4 GeneCopoeia, Inc.
    • 6.1.5 Jena Bioscience GmbH
    • 6.1.6 Promega Corporation
    • 6.1.7 Creative Biolabs
    • 6.1.8 Merck KGaA
    • 6.1.9 Takara Bio Inc.
    • 6.1.10 Thermo Fisher Scientific Inc.
    • 6.1.11 New England Biolabs
    • 6.1.12 Bioneer Corporation
    • 6.1.13 Otsuka Holding Co. Ltd. (Cambridge Isotope Laboratories Inc.)
    • 6.1.14 LenioBio GmbH
    • 6.1.15 Sutro Biopharma Inc
    • 6.1.16 Addgene Inc.

7 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS