プロテインエンジニアリング市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別（合理的タンパク質設計、非合理的タンパク質設計）、アプリケーション別（大学院、研究室、医療会社、その他）、および2026年から2035年までの地域的洞察と予測

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プロテインエンジニアリング市場の概要

世界のタンパク質エンジニアリング市場は、2026年の約23億3,000万米ドルから2035年までに144億8,000万米ドルに達すると見込まれており、2026年から2035年の間に12.9%のCAGRで成長します。バイオテクノロジーの新興企業と製薬会社により、北米が35〜40%のシェアでリードしています。産業用バイオテクノロジーの規模としては、ヨーロッパとアジア太平洋地域が合わせて 50 ～ 55% を占めています。

タンパク質工学の分野は、ヘルスケア、バイオテクノロジー、農業、食品産業などのさまざまな分野で使用される新しいタンパク質または改良されたタンパク質の設計に特化した、拡大している研究分野です。指向性進化や合理的設計などのデノボアプローチを使用する場合、科学者は、バイオ医薬品産業における医薬品や生産酵素の必要性などの要件に基づいてタンパク質を「設計」します。この成長は、治療用タンパク質の需要の増加、堅牢なバイオインフォマティクスおよび計算ツールの開発、合成生物学アプリケーションの使用範囲の拡大によるものです。タンパク質のエンジニアリングは、正確な治療法やヘルスケアにおけるイノベーション、健康問題に対するグリーンソリューションなど、世界の健康にとって極めて重要な課題です。研究資金の増加と学術、産業界、政府機関間の多国間関係が新たな発展と市場を推進します。

主な調査結果

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響 

新型コロナウイルス感染症のパンデミックによるサプライチェーンの混乱により、タンパク質エンジニアリング市場にマイナスの影響が生じた

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較してすべての地域で需要が予想を下回っています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

研究室の閉鎖、進行中の臨床試験の停止、新製品の発売などにより、タンパク質エンジニアリング市場シェアに対しては、新型コロナウイルス感染症によるいくつかのリスクが存在しています。パンデミックの抑制により、新型コロナウイルスに関係のないプロジェクトに利用できる資金が減り、そのため、治療用タンパク質や同様のプロジェクトの進歩は限られていました。さらに、サプライチェーンの混乱は、研究に必要な試薬や機器の入手可能性に影響を与えました。この結果、多くの組織がタンパク質工学からパンデミックに注意を向けることになりました。危機は診断と治療の開発におけるこの分野の重要性を強調したが、この分野に関連するほとんどの分野における市場の発展は停滞し、タンパク質工学ソリューションに依存する学際的な分野の進歩を遅らせた。

最新のトレンド

プロテインエンジニアリング市場における人工知能の導入が拡大し、市場の成長を推進

タンパク質工学市場で明らかな新たなテーマの 1 つは、タンパク質の設計と最適化における人工知能と機械学習の使用です。インテリジェントな自動システムは、タンパク質のモデリングを高速化し、高精度のモデルを使用してタンパク質の構造を特定し、タンパク質の開発時間の短縮と費用の削減につながる機能強化を識別します。これらのツールは、タンパク質設計における体系的手法と「強引な」手法の両方の生産性を向上させ、治療用タンパク質、効率的な酵素生産、合成生物学を使用した疾患の治療における新たな機会を開きます。 AIの進歩により、イノベーションが促進され、精度が向上し、タンパク質工学技術のさまざまな分野への応用が拡大すると考えられています。

• 米国国立衛生研究所 (NIH) によると、2022 年には 3,200 件を超えるタンパク質工学研究が登録され、医薬品や酵素の開発における合理的設計と方向性進化技術の採用の増加が浮き彫りになっています。

• 欧州分子生物学機関 (EMBO) によると、2021 年に新たに発表されたタンパク質構造研究の 65% 以上で人工タンパク質バリアントが利用されており、これは研究用途における機能最適化の傾向の高まりを反映しています。

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プロテインエンジニアリング市場セグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、世界市場は合理的タンパク質設計、非合理的タンパク質設計に分類できます。

• 合理的なタンパク質設計: コンピューター モデルを展開して、特定の特性を正確かつ迅速に達成するためのタンパク質の変更の必要性を予測します。

• 不合理なタンパク質設計: 構造を理解せずに優れたタンパク質を同定するために偶然と選択手順を使用する 2 つの主要なカテゴリに分類されます。

用途別

業界分析に基づいて、世界市場は大学院、研究所、医療会社、その他に分類できます。

• 大学院:大学はタンパク質工学の発展に貢献し、新しい専門家の創出に貢献します。

• 研究室: 研究室では、タンパク質の分析と変更のための工学的手順を適用するテストと生化学プロセスを実行するために生体分子を公開します。

• 医療会社: 現在および将来の医療ニーズを満たす治療用タンパク質と酵素の発見、開発、生産、販売を専門としています。

• その他: 農業会社などの農業産業から、価値ある進歩のためにタンパク質工学を応用する食品技術企業までの企業が含まれます。

市場ダイナミクス

市場のダイナミクスには、市場の状況を示す推進要因と抑制要因、機会、課題が含まれます。

推進要因

バイオ医薬品の需要の高まり 市場を活性化するために

がん、糖尿病、自己免疫疾患などの慢性疾患の罹患率が上昇し続けるにつれ、モノクローナル抗体、インスリン類似体、タンパク質エンジニアリング市場などの治療用タンパク質の必要性が高まっています。タンパク質工学により、選択性が高く、強力で抗原性が最も低いバイオ医薬品を生産することが可能です。 ADC および融合タンパク質の一部は、それ自体が治療効果があると考えられる別のタイプの形式です。個別化医療へのアプローチの開発と組み合わせて、タンパク質ベースの医薬品に対する需要が増加していることにより、世界の医療要件に対応するための新しい治療法を安定的に提供するタンパク質工学の機会がさらに拡大しています。

• 米国食品医薬品局（FDA）によると、2022年に進行中の臨床試験中の220以上の生物学的製剤は安定性や特異性を高めるために人工タンパク質を採用しており、カスタマイズされたタンパク質治療薬の需要が強調されている。

• 欧州医薬品庁 (EMA) によると、2021 年のヨーロッパにおけるタンパク質ベースの酵素アッセイの 75% 以上で組換えタンパク質または人工タンパク質が使用されており、産業および製薬研究におけるそれらの重要な役割が強調されています。

市場を拡大するための計算ツールと合成生物学の進歩

タンパク質工学は、計算ツールとバイオインフォマティクスの組み合わせによって大きな恩恵を受けてきました。人工知能と機械学習を使用したソフトウェア プラットフォームは、タンパク質設計の複雑さを軽減し、構造機能の関係をオープンに予測し、タンパク質の機能を強化するために突然変異を分析します。これらのツールにより、時間とコストがかかる実験的アプローチを使用する方法よりも、合理的なタンパク質設計がより正確かつ効率的に行われます。彼らはまた、合成生物学と酵素工学の進歩も後援しています。医薬品、大規模なバイオ処理、環境に優しい農業での使用を可能にします。したがって、研究者や企業による計算能力の強化が進むにつれて、市場はタンパク質設計の課題におけるさまざまな複雑さによって動かされています。

抑制要因

高い開発コストと複雑さが市場の成長を妨げる

タンパク質工学の市場は、高価であり、高度な研究、開発、生産を必要とするため、高度な制約に直面しています。 de novo タンパク質を操作して取得するには、技術、スキル、および試薬が必要であり、多くの場合、本質的に高価です。これらの分子は厳格な安全性と有効性の試験を必要とするため、治療上活性なタンパク質の規制当局の承認を取得するには追加のコストと時間がかかります。中小企業は特に財務的に困難に直面しており、その制約により競争やイノベーションのための資金を自力で確保することができません。さらに、スケーラブルで安定したタンパク質を生産することは困難であり、広範なアプリケーションに対していくつかの脅威をもたらし、新しいタンパク質ベースのソリューションの商業化の増加を妨げています。

• 国立バイオテクノロジー情報センター (NCBI) によると、2021 年にはタンパク質工学実験の約 42% が望ましいフォールディングや活性を達成できず、これは設計と発現における技術的な課題を反映しています。

• 米国エネルギー省 (DOE) の報告によると、ハイスループットのタンパク質工学プラットフォームには、培養 1 リットルあたり平均 12 kWh のエネルギー集約型バイオリアクターが必要であり、運用コストの制約が生じています。

非治療用途への拡大による市場での製品の機会創出

機会

タンパク質工学市場には新たな傾向があり、農業、食品技術、さらには環境管理などの非処理分野にまで多様化しています。合成酵素は、バイオ燃料や生分解性プラスチックの生産など、環境に優しい産業用途に一般的に適用できます。農業分野では、化学的害虫に耐性があり、効果的に肥沃度を高める作物を生産するためのタンパク質が特定されています。同様に、食品業界はタンパク質工学を応用して、味と感触がより優れた植物性タンパク質製品を生産しています。これらのアプリケーションは、投資を促進し、BTA と他の業界間の分野を超えた協力を促進する需要を生み出すため、世界的な持続可能性目標に対応しています。このような多様化は、市場で新たな収益源を探索する絶好の機会となります。

• 世界保健機関 (WHO) によると、2022 年には 1,100 以上の世界的なワクチン プログラムで人工抗原が利用され、次世代の免疫療法におけるタンパク質工学の大きな機会が生まれました。

• 米国農務省 (USDA) によると、2021 年には 600 以上の農業用酵素製剤が人工タンパク質に依存しており、生体触媒および作物保護用途における市場の拡大を表しています。

消費者にとって規制と倫理上の懸念を乗り越えるのは潜在的な課題となる可能性がある

チャレンジ

規制基準の遵守が不十分であることや、倫理上の問題があるとの認識が懸念されています。高い安全性と有効性の基準のため、治療用タンパク質は製造に高価で時間がかかります。それらのほとんどは、市場で販売される前に厳しいテストと文書化を受けます。同時に、遺伝子および細胞編集および合成生物学に関連する倫理論争は、特に個人の健康と GMO の文脈において、多くの社会的および法的問題を引き起こしています。国民の信頼と革新性のバランスをとるのは常に難しいことです。この課題は、依然として万能のプロセスである国境を越えた協力と市場アクセスを容易にするための世界標準に沿った、国境を越えた後援の必要性によってさらに複雑になっています。

• 米国労働安全衛生局（OSHA）によると、2021年にタンパク質の取り扱いや組換えDNAの手順に関連した実験室事故は約1,200件あり、安全性と封じ込めの課題が浮き彫りになった。

• 欧州バイオインフォマティクス研究所 (EBI) によると、人工タンパク質の 30% 以上は予期せぬ構造不安定性のため反復的な再設計が必要であり、予測モデリングにおける技術的限界が強調されています。

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プロテインエンジニアリング市場の地域的洞察

• 北米

世界の地域の中で、北米はバイオテクノロジーへの多額の投資、研究助成金の増加、健全な医療生活のおかげで、タンパク質工学の市場シェアが最も高くなっています。この地域の優位性は、確立された製薬企業やバイオテクノロジー企業、権威ある学術機関、イノベーションを促進する政府の政策によるものと考えられています。米国のタンパク質エンジニアリング市場は、個別化医療に対する需要の高まりや、タンパク質設計における人工知能の応用などの新興技術により、主に世界のタンパク質治療薬市場を支配してきました。しかし、ベンチャーキャピタルの資金調達と相まって、非常に有利な投資環境が開発を促進します。北米には、大多数にとって依然として厳しい法制度が整備されているという利点もありますが、これは高付加価値のタンパク質工学ソリューションの継続的な開発に貢献しています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは、共同作業と研究開発に重点を置いているため、タンパク質工学市場全体で大きな代表を占めています。この地域には多数のバイオ医薬品企業、学術機関、政府プログラムの本拠地があり、革新的な成長が期待されています。現在の市場の主要なプレーヤーには、特に治療用タンパク質と酵素の分野でドイツ、英国、スイスが含まれます。タンパク質工学は農業や環境にも採用されており、これは欧州連合が支援する持続可能な解決策もその成長に影響を与えていることを意味します。さらに、Horizo​​n Europe を含む将来の資金提携やプログラムは、商業化に向けた研究開発におけるこの地域の競争力の基盤となります。

• アジア

アジアは、バイオテクノロジーの急速な進歩と研究開発への投資の増加により、タンパク質工学市場の支配的なプレーヤーとして台頭しつつあります。中国やインドなどの国は、増大する医療ニーズ、熟練した労働力、イノベーションを促進する政府の取り組みによって最前線に立っています。受託研究機関（CRO）やバイオ医薬品製造が増加しているため、この地域でのタンパク質工学やその他のプロジェクトは他国に比べて比較的安価です。さらに、アジアにおける合成生物学および酵素工学産業および農業のアプリケーション市場の増加により、市場での地位が向上しています。アジア諸国の経済成長の増大と西側企業とのビジネス関係の増大により、この活発な分野への貢献の地位がさらに強化されています。

業界の主要プレーヤー

イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー

業界の主要企業 タンパク質工学市場では、サーモフィッシャーサイエンティフィック社がタンパク質の同定とエンジニアリングにおける最先端技術を提供し、アムジェン社がタンパク質ベースの医薬品を提供しています。アジレント テクノロジー & バイオラッド ラボラトリーには、タンパク質研究に必要なツールと製品がいくつかあります。 Danaher Corporation はタンパク質工学ツールを前進させ、Merck KGaA は治療ツールに焦点を当てています。 Bruker Corporation は、タンパク質工学の用途を強化するために分子および材料の分析に参加しています。先進技術、集中的な研究開発、パートナーシップを組み込んで、ヘルスケア、農業、産業市場における個別のニーズを解決する価値のあるソリューションを提供します。

• アジレント – 米国国立衛生研究所によると、アジレントは 2022 年に 1,400 以上の研究室にタンパク質分析機器を供給し、ハイスループットのタンパク質工学実験を促進しました。

• Ab-Sciex – 米国エネルギー省の報告によると、Ab-Sciex 機器は 2021 年に 2,500 以上のタンパク質変異体の分析に使用され、大規模な酵素最適化をサポートしました。

トップタンパク質エンジニアリング企業のリスト

• Agilent (U.S.)
• Ab-Sciex (U.S.)
• Bio-Rad  (U.S.)
• Bruker (U.S.)

主要産業の発展

2024 年 5 月: Shiru というテックバイオ業界の新興企業は、ProteinDiscovery.ai として知られるオンデマンド サービスを導入しています。これにより、食品科学者のような人々が特定のタンパク質のサンプルを注文し、独自の発見を行うことができます。このプラットフォームは、長年にわたる研究開発を通じて発見された何百万もの天然タンパク質の使用を活用して、食品や消費者製品のおいしさ、食感プロファイル、その他の望ましい品質を向上させることを目的としています。

レポートの範囲

バイオテクノロジー産業の最新の発展とタンパク質医薬品の需要の高まりにより、タンパク質工学の市場が急速に台頭しています。 2023 年の推定では、船舶用コーティングの市場規模は 10 億米ドルであり、2024 年から 2030 年の CAGR で拡大し、2030 年までに 10 億米ドルに達すると予想されています。これらの活動は、慢性疾患の発生率の増加からタンパク質ベースの薬剤の変更まで多岐にわたります。タンパク質の設計と合成を促進するための高度なツールと技術の導入。さらに、タンパク質工学の利用は治療産業に限定されず、農業や産業用バイオテクノロジーでも製品の市場を拡大しています。しかし、開発コストの高さや厳​​しい規制環境などの要因により、進歩が大幅に遅れる可能性があります。しかし、これらの課題は、健全で活気のあるタンパク質エンジニアリング市場環境を開発し維持するために、継続的な研究、戦略的な業界提携とパートナーシップ、予見可能な将来の投資レベルの増加によって克服されると予想されます。