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세계의 단백질 결정화 및 결정학 시장
Protein Crystallization and Crystallography
상품코드 : 1551554
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2024년 09월
페이지 정보 : 영문 368 Pages
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한글목차

단백질 결정화 및 결정학 세계 시장은 2030년까지 25억 달러에 달할 것으로 전망

2023년 15억 달러로 추정되는 단백질 결정화 및 결정학 세계 시장은 2030년에는 25억 달러에 달할 것으로 예상되며, 2023-2030년의 분석 기간 동안 7.5%의 연평균 복합 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. 단백질 결정화 및 결정학 소모품은 이 보고서에서 분석한 부문 중 하나이며, CAGR 8.3%를 기록하여 분석 기간 종료 시점에 17억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 단백질 결정화 및 결정학 기기 부문의 성장률은 분석 기간 동안 CAGR 6.6%로 추정됩니다.

미국 시장은 4억 710만 달러로 추정, 중국은 CAGR 12.0%로 성장할 것으로 예상

미국의 단백질 결정화 및 결정학 시장은 2023년 4억 710만 달러로 추정됩니다. 세계 2위의 경제 대국인 중국은 2030년까지 5억 5,530만 달러 규모에 도달할 것으로 예상되며, 2023-2030년의 분석 기간 동안 12.0%의 연평균 복합 성장률(CAGR)을 나타낼 것으로 예상됩니다. 다른 주목할 만한 지역 시장으로는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간 동안 각각 3.2%와 7.4%의 연평균 복합 성장률(CAGR)을 나타낼 것으로 예상됩니다. 유럽에서는 독일이 연평균 4.8%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.

세계 단백질 결정화 및 결정학 시장 - 주요 동향 및 촉진요인 요약

단백질 결정화는 어떻게 이루어지며 왜 필수적인가?

단백질 결정화는 구조 생물학의 기본 과정으로, 단백질의 복잡한 구조를 원자 수준에서 이해할 수 있는 기초를 제공합니다. 이 과정에서 단백질 용액에서 고체 결정이 형성되어 단백질 분자가 고도로 질서 정연한 반복 패턴으로 배열되고, X-선 결정 구조 분석을 통해 단백질의 3차원 구조가 결정됩니다. 문제는 단백질이 복잡하고 유연한 분자이기 때문에 결정화는 매우 섬세한 과정이며, 적절한 pH, 온도, 침전제 농도, 단백질 순도 등 정확한 조건이 필요하다는 점입니다. 이러한 어려움에도 불구하고 단백질의 성공적인 결정화는 단백질 구조의 세부 사항을 밝혀내는 데 매우 중요하며, 그 결과 생체 시스템 내에서 단백질의 기능, 상호 작용 및 메커니즘에 대한 이해가 깊어집니다. 이러한 지식은 약물 설계, 효소 공학, 새로운 치료 전략 개발 등 다양한 응용 분야에서 매우 유용합니다.

단백질 구조 결정에서 X선 결정학의 역할은 무엇인가?

X선 결정 구조 분석은 단백질 구조 결정의 핵심으로, 과학자들은 단백질의 원자 구조를 놀랍도록 정확하게 시각화할 수 있으며, X선이 결정 격자를 통과할 때 X선이 회절됩니다. 얻어진 회절 패턴은 검출기에 포착되어 단백질 내 원자의 3차원 배열을 재구성하기 위해 분석됩니다. 이 방법은 효소, 수용체, 바이러스성 단백질 등 수천 개의 단백질의 구조 해독에 도움이 되었으며, 그 중 많은 단백질이 의약품 개발의 중요한 표적이 되고 있습니다. 해상도와 속도가 크게 향상되었습니다. 또한 방사선 손상을 줄이기 위해 결정체를 동결하는 냉동 결정학의 발전으로 연구할 수 있는 단백질의 범위가 더욱 넓어졌으며, X선 결정 구조 분석은 의학, 생명 공학 및 분자 생물학의 기술 혁신을 촉진하는 구조 생물학에서 중요한 도구로 남아 있습니다.

단백질 결정화 및 결정학의 새로운 트렌드와 혁신은 무엇인가?

단백질 결정화 및 결정학 분야는 점점 더 복잡해지는 생물학적 문제를 해결해야 할 필요성으로 인해 급속한 발전을 거듭하고 있습니다. 가장 중요한 트렌드 중 하나는 결정화 공정에서 자동화와 로봇 공학의 통합으로 결정화 조건의 높은 처리량 스크리닝이 가능해졌습니다는 점입니다. 자동화 시스템은 수천 개의 서로 다른 조건을 동시에 테스트할 수 있어 결정 성장에 가장 적합한 파라미터를 식별하는 속도를 크게 높일 수 있습니다. 또 다른 새로운 트렌드는 미세 결정학의 활용입니다. 미세 결정학은 고도로 집중된 X-선 빔을 사용하여 매우 작은 결정을 분석하는 것입니다. 이 접근법은 결정화가 어려운 막 단백질이나 큰 단백질 복합체를 연구할 때 특히 유용합니다. 또한, 연속 펨토초 결정 구조 분석(SFX)은 자유전자 레이저의 초고속 X선 펄스를 사용하여 방사선에 의해 파괴되기 전에 미세한 결정에서 회절 데이터를 획득함으로써 이 분야에 혁명을 일으켰습니다. 이 기술은 단백질의 동적 과정과 과도 상태를 연구하는 새로운 길을 열었습니다. 극저온 전자 현미경(cryo-Em)을 결정학과 결합하여 단백질 구조의 정확성과 완전성을 향상시키는 보완적인 데이터를 제공하는 움직임이 활발해지고 있는 것도 이러한 추세 중 하나입니다.

단백질 결정화 및 결정학 시장의 성장 촉진요인은 무엇인가?

단백질 결정화 및 결정학 시장의 성장은 기술 발전과 과학적 요구의 진화를 반영하는 몇 가지 요인에 의해 주도되고 있습니다. 주요 요인 중 하나는 신약 개발 및 약물 개발에 대한 관심이 증가하고 있다는 점입니다. 잠재적인 약물 후보를 식별하고 최적화하기 위해서는 단백질의 구조를 이해하는 것이 필수적입니다. 제약 및 생명공학 업계는 특히 종양학, 감염 및 맞춤 의료 분야에서 새로운 치료제의 설계를 가속화하기 위해 결정학에 많은 투자를 하고 있습니다. 자동 결정화 플랫폼 및 싱크로트론과 같은 첨단 X선 소스와 같은 기술 혁신은 단백질 구조 결정의 효율성과 성공률을 높여 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다. 또한, 정부의 재정 지원과 산업계와의 협력에 힘입어 학계와 연구기관에서 구조생물학이 점점 더 많이 활용되고 있는 것도 시장 확대에 기여하고 있습니다. 또한, 특정 유전체에 코딩된 모든 단백질의 구조를 결정하는 것을 목표로 하는 구조 유전체학 개념이 부상하면서 결정화 및 결정학 서비스에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 대형 고분자 복합체 및 막 단백질을 포함한 생물학적 표적의 복잡성은 결정학의 한계를 뛰어넘어 끊임없는 기술 혁신과 첨단 기술 채택으로 이어지고 있습니다. 마지막으로, 극저온 결정학에 대한 관심 증가와 차세대 X선 자유전자 레이저의 개발은 이 시장의 모멘텀을 유지하고 구조 생물학 연구에 전례 없는 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.

조사 대상 기업 예시(총 38건)

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

LSH
영문 목차

영문목차

Global Protein Crystallization and Crystallography Market to Reach US$2.5 Billion by 2030

The global market for Protein Crystallization and Crystallography estimated at US$1.5 Billion in the year 2023, is expected to reach US$2.5 Billion by 2030, growing at a CAGR of 7.5% over the analysis period 2023-2030. Protein Crystallization and Crystallography Consumables, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 8.3% CAGR and reach US$1.7 Billion by the end of the analysis period. Growth in the Protein Crystallization and Crystallography Instruments segment is estimated at 6.6% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$407.1 Million While China is Forecast to Grow at 12.0% CAGR

The Protein Crystallization and Crystallography market in the U.S. is estimated at US$407.1 Million in the year 2023. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$555.3 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 12.0% over the analysis period 2023-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 3.2% and 7.4% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 4.8% CAGR.

Global Protein Crystallization and Crystallography Market - Key Trends and Drivers Summarized

How Does Protein Crystallization Work and Why Is It So Essential?

Protein crystallization is a fundamental process in structural biology, providing the basis for understanding the intricate architecture of proteins at an atomic level. The process involves the formation of a solid crystal from a protein solution, where the protein molecules are arranged in a highly ordered, repeating pattern. Crystallization is essential because it allows researchers to obtain diffraction-quality crystals, which are then analyzed using X-ray crystallography to determine the three-dimensional structure of the protein. The challenge lies in the fact that proteins are complex, flexible molecules, making crystallization a highly delicate process that requires precise conditions such as the right pH, temperature, precipitant concentration, and protein purity. Despite these challenges, successful protein crystallization is crucial for revealing the structural details of proteins, which in turn informs our understanding of their function, interactions, and mechanisms within biological systems. This knowledge is invaluable for various applications, including drug design, enzyme engineering, and the development of novel therapeutic strategies.

What Role Does X-Ray Crystallography Play in Protein Structure Determination?

X-ray crystallography is the cornerstone of protein structure determination, enabling scientists to visualize the atomic structure of proteins with remarkable precision. Once a protein crystal is obtained, it is exposed to X-rays, which diffract as they pass through the crystal lattice. The resulting diffraction pattern is captured on a detector and analyzed to reconstruct the three-dimensional arrangement of atoms within the protein. This method has been instrumental in deciphering the structures of thousands of proteins, including enzymes, receptors, and viral proteins, many of which are critical targets for drug development. The accuracy of X-ray crystallography depends on the quality of the protein crystals; the better the crystal, the higher the resolution of the resulting structure. Advances in X-ray sources, detectors, and computational algorithms have significantly enhanced the resolution and speed of structure determination. Moreover, the development of cryo-crystallography, where crystals are frozen to reduce radiation damage, has further expanded the range of proteins that can be studied. X-ray crystallography remains a vital tool in structural biology, driving innovations in medicine, biotechnology, and molecular biology.

What Are the Emerging Trends and Innovations in Protein Crystallization and Crystallography?

The field of protein crystallization and crystallography is experiencing rapid advancements, driven by the need to tackle increasingly complex biological questions. One of the most significant trends is the integration of automation and robotics in the crystallization process, allowing for high-throughput screening of crystallization conditions. Automated systems can simultaneously test thousands of different conditions, significantly accelerating the identification of optimal parameters for crystal growth. Another emerging trend is the use of microcrystallography, where extremely small crystals are analyzed using highly focused X-ray beams. This approach is particularly useful for studying membrane proteins and large protein complexes, which are often challenging to crystallize. Additionally, serial femtosecond crystallography (SFX) has revolutionized the field by using ultra-fast X-ray pulses from free-electron lasers to capture diffraction data from tiny crystals before they are destroyed by the radiation. This technique has opened new avenues for studying dynamic processes and transient states in proteins. The increasing application of cryo-electron microscopy (cryo-EM) in conjunction with crystallography is another trend, providing complementary data that enhances the accuracy and completeness of protein structures.

What Is Driving the Growth of the Protein Crystallization and Crystallography Market?

The growth in the protein crystallization and crystallography market is driven by several factors that reflect both technological advancements and evolving scientific demands. One of the primary drivers is the growing focus on drug discovery and development, where understanding protein structures is critical for identifying and optimizing potential drug candidates. The pharmaceutical and biotechnology industries are heavily investing in crystallography to accelerate the design of novel therapeutics, particularly in the fields of oncology, infectious diseases, and personalized medicine. Technological innovations, such as automated crystallization platforms and advanced X-ray sources like synchrotrons, have increased the efficiency and success rates of protein structure determination, further fueling market growth. The expanding use of structural biology in academic and research institutions, supported by government funding and collaborations with industry, is also contributing to the market's expansion. Additionally, the rise of structural genomics initiatives, aimed at determining the structures of all proteins encoded by a given genome, is driving demand for crystallization and crystallography services. The increasing complexity of biological targets, including large macromolecular complexes and membrane proteins, is pushing the boundaries of crystallography, leading to continuous innovation and the adoption of cutting-edge techniques. Finally, the growing interest in cryo-crystallography and the development of next-generation X-ray free-electron lasers are expected to sustain the momentum in this market, offering unprecedented opportunities for structural biology research.

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TABLE OF CONTENTS

I. METHODOLOGY

II. EXECUTIVE SUMMARY

III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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