リガーゼ酵素市場規模とシェア分析 – 成長トレンドおよび予測 (2025年~2030年)
リガーゼ酵素市場は、供給源(微生物(細菌、ウイルス、その他の微生物)、動物、植物)、用途(ポリメラーゼ連鎖反応、クローニング、変異検出、次世代シーケンシング、創薬ターゲット)、エンドユーザー(診断センターおよび病院、研究機関)、および地域(北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米)によってセグメント化されています。

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リガーゼ酵素市場の概要:成長トレンドと予測(2025年~2030年)
リガーゼ酵素市場は、2025年から2030年の予測期間において、年平均成長率(CAGR)5.5%を記録すると予測されています。この市場は、微生物(細菌、ウイルス、その他の微生物)、動物、植物といった供給源、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、クローニング、変異検出、次世代シーケンシング、薬剤標的といった用途、診断センター・病院、研究機関といったエンドユーザー、そして北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米といった地域によってセグメント化されています。特に、アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場であり、北米が最大の市場であるとされています。
COVID-19パンデミックの影響
COVID-19パンデミックは、リガーゼ酵素市場に顕著な影響を与えました。パンデミック期間中、COVID-19に対する治療戦略の潜在的な標的を特定するためのリガーゼ酵素の応用に関する多くの研究が行われ、市場の成長に大きく貢献しました。例えば、2021年4月に発表されたNCBIの記事では、E3リガーゼのHECTファミリーメンバーがCOVID-19の新規バイオマーカーである可能性があり、臨床試験で容易にテストできる新たな治療戦略の標的となる可能性が示唆されました。このような研究は、COVID-19に対する治療用途におけるリガーゼ酵素の潜在的な利点を証明し、市場の成長に大きく寄与しました。さらに、COVID-19の変異株に関する様々な研究におけるリガーゼ酵素の需要は引き続き堅調であると予想され、予測期間中の市場成長を後押ししています。
市場の成長要因
リガーゼ酵素市場の成長は、その潜在的な診断および治療特性により、様々な感染症や遺伝性先天性疾患の有病率が増加していることに起因すると考えられます。例えば、WHOが2022年に発表したデータによると、2021年には世界中で推定1,060万件の結核症例が記録されました。このように結核患者の高い有病率は、効果的かつ早期診断の需要を高め、リガーゼ酵素市場を牽引しています。また、2022年に発表された別のWHOデータでは、2022年1月24日から2月6日の間に約12,368人がインフルエンザウイルス陽性となり、そのうち8,423人(68.1%)がインフルエンザA、3,945人(31.9%)がインフルエンザBに分類されました。このような世界的な感染症の発生は、リガーゼ酵素の需要を促進し、市場の成長に貢献すると予想されます。
同様に、がんの治療介入としてのリガーゼの登場も、市場の重要な牽引要因の一つとなると見込まれています。例えば、2022年3月に発表されたNCBIの研究では、SUMO(small ubiquitin-like modifier)化が可逆的な翻訳後修飾であり、細胞周期制御、DNA損傷修復、タンパク質輸送およびターンオーバーなど、細胞の恒常性にとって重要な細胞生理学の多くの側面に不可欠な役割を果たすと述べられています。このように、がんに対するリガーゼ酵素の効果的な治療上の利点を証明する研究も、市場の成長を促進すると期待されています。
市場の阻害要因
しかしながら、酵素の高い感度に伴うリスクが、市場の成長を妨げる要因となる可能性があります。
世界のリガーゼ酵素市場のトレンドと洞察
1. ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)セグメントの優位性:
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、予測期間を通じてリガーゼ酵素市場を支配すると予想されています。PCRには、2つのプローブまたは他の分子を結合させるための耐熱性リガーゼが関与します。がんの有病率の増加は、潜在的な治療介入の利点により、このセグメントの成長に貢献すると見込まれています。
米国がん協会(ACS)が2022年に発表したデータによると、2022年には米国で約191万件の新規がん症例が発生すると予測されています。その中でも、生殖器系のがんが395,600件、消化器系のがんが343,040件と、最も高い新規症例数となると予想されました。このようながんの高い発生率は、効果的な治療法の需要を促進し、その潜在的な治療介入特性によりリガーゼ酵素市場の成長を牽引すると考えられます。
政府からの資金提供の増加や、企業間の提携・パートナーシップといった市場プレーヤーの戦略も、このセグメントの成長を促進すると予想されます。例えば、2021年5月には、QIAGEN NVがMirati Therapeutics Inc.とグローバルパートナーシップを発表し、KRASG12C変異を持つ悪性腫瘍患者を検出するための組織ベースのKRASコンパニオン診断薬の開発を進めることになりました。さらに、インドの財務大臣は、2021-22年度の連邦予算で保健・福祉に2.23兆ルピー(約26億9,990万米ドル)を割り当てることを提案しました。これは、2021会計年度の医療費予測を137%上回るものであり、特に政府病院におけるPCRなどの既存の診断機器の改善と近代化を通じて、インドの医療システムを大きく変革すると期待されています。
2. 北米市場の顕著なシェア:
北米は、分子生物学研究所、研究機関、製薬会社といった確立されたエンドユーザー産業が存在するため、リガーゼ酵素市場において重要な地域です。
北米住民の間で様々な感染症の有病率が増加していることなど、効果的な診断法と治療法の需要を促進する要因が、市場の成長を牽引すると予想されます。例えば、CDCの2022年3月のデータによると、米国における結核の発生率は2020年から2021年にかけて9.4%増加しました。また、VDHが2022年に発表した記事では、メキシコにおける結核の発生率は年間10万人あたり約20人であると述べられています。さらに、Tand F Journalが2022年3月に発表した報告書では、カナダ住民における結核の発生率は年間10万人あたり4.7人であると記載されています。このような感染症の高い発生率は、リガーゼ酵素の需要を促進し、予測期間中の市場成長に貢献すると考えられます。
さらに、パートナーシップやコラボレーションといった市場プレーヤーの活動の増加も、この地域の市場成長を促進すると予想されます。例えば、2022年10月には、タカラバイオがBioExcel Diagnosticsと提携し、リアルタイムPCR自動化技術とタカラバイオのリガーゼなどの試薬を用いた、症候群ベースの感染症検出のための新しいハイスループットかつ包括的な方法を開発・検証しました。
したがって、感染症の高い有病率、市場プレーヤーの活動の活発化、主要な市場プレーヤーの存在が、この地域のリガーゼ酵素市場の成長を牽引すると予想されます。
競争環境
リガーゼ酵素市場は中程度の競争があり、グローバルプレーヤーとローカルプレーヤーの両方で構成されています。技術の進歩により、中小企業は市場シェアを獲得するために市場浸透に注力しています。現在市場に存在する主要企業には、ArcticZymes、New England Biolabs、Promega Corporation、QIAGEN、Takara Bio Inc.、Becton, Dickinson and Company、Agilent Technologies、Merck KGaA、Thermo Fisher Scientificなどが挙げられます。
最近の業界動向
* 2022年6月: Nurix Therapeuticsは、免疫調節性経口BTK阻害剤であるNX-2127を評価するための進行中の第1相試験を開始しました。NX-2127は、E3リガーゼを介したユビキチン-プロテアソーム経路という通常の細胞タンパク質分解メカニズムを利用して、BTK分解を誘発します。
* 2022年1月: ArcticZymes Technologiesは、ArcticZymes R2DTM Ligaseを発売しました。この酵素は、潜在的な治療用途、次世代シーケンシング(NGS)、分子診断(MDx)、その他の新興技術のためのアプリケーションを合成することができます。
このレポートは、「グローバルリガーゼ酵素市場」に関する包括的な分析を提供しています。リガーゼ酵素は、DNAなどの2つの大きな分子の結合を促進する特定の種類の酵素であり、その機能は生命科学研究および医療分野において極めて重要です。具体的には、クローニング、変異検出、遺伝子合成、次世代シーケンシングといった幅広いバイオテクノロジーアプリケーションで不可欠なツールとして利用されています。さらに、ヒトにおけるDNAリガーゼの機能不全や欠乏を修正するための治療的介入としても注目されています。本レポートは、市場の仮定、定義、調査範囲を明確にし、詳細な調査方法に基づいて作成されています。
市場は、予測期間(2025年から2030年)において年平均成長率(CAGR)5.5%で着実に成長すると予測されています。本レポートでは、2019年から2024年までの市場の歴史的規模が分析され、2025年から2030年までの市場規模が米ドル(USD million)で詳細に予測されています。
市場の成長を牽引する主な要因としては、先天性遺伝性疾患や感染症の有病率の増加、がんの治療介入としてのリガーゼの登場、およびシーケンシングアプリケーションにおける研究活動の活発化が挙げられます。これらの要因は、リガーゼ酵素の需要を世界的に高めています。一方で、酵素の高い感度によるリスクが市場の成長を抑制する要因として認識されています。市場の競争環境を深く理解するため、ポーターのファイブフォース分析が実施されており、新規参入の脅威、買い手/消費者の交渉力、サプライヤーの交渉力、代替製品の脅威、競争の激しさといった側面から市場の構造が詳細に評価されています。
市場は、以下の主要なセグメントに分類され、それぞれの市場規模が米ドル(USD million)で提供されています。
* 供給源別: 微生物(細菌、ウイルス、その他の微生物)、動物、植物。
* 用途別: ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、クローニング、変異検出、次世代シーケンシング、薬剤標的。これらの用途は、リガーゼ酵素の多様な応用範囲を示しています。
* エンドユーザー別: 診断センターおよび病院、研究機関。これらのエンドユーザーは、リガーゼ酵素の主要な消費者です。
* 地域別: 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)、中東およびアフリカ(GCC、南アフリカ、その他中東およびアフリカ)、南米(ブラジル、アルゼンチン、その他南米)。
本レポートでは、世界の主要地域にわたる17カ国の推定市場規模とトレンドが網羅されており、地域ごとの詳細な分析が可能です。
地域別に見ると、2025年には北米がリガーゼ酵素市場において最大の市場シェアを占めると予測されており、特に米国がその中心的な役割を果たすと見られています。一方、アジア太平洋地域は予測期間(2025年から2030年)において最も高いCAGRで成長すると推定されており、中国、日本、インドなどの国々が市場拡大の主要な推進力となると期待されます。
主要な市場プレイヤーとしては、Becton, Dickinson and Company、Agilent Technologies Inc.、Merck KGaA、Thermo Fisher Scientific、ArcticZymes Technologiesなどが挙げられます。競争環境のセクションでは、これらの主要企業の事業概要、財務状況、製品と戦略、および最近の動向が詳細に分析されており、市場の競争力学を理解するための貴重な情報が提供されています。
このレポートは、リガーゼ酵素市場の現状と将来の展望を包括的に把握するための重要な情報源であり、市場の機会と将来のトレンドについても深く掘り下げています。


1. はじめに
- 1.1 調査の前提と市場の定義
- 1.2 調査範囲
2. 調査方法
3. エグゼクティブサマリー
4. 市場の動向
- 4.1 市場概要
- 4.2 市場の推進要因
- 4.2.1 先天性遺伝性疾患および感染症の有病率の増加
- 4.2.2 がんの治療介入としてのリガーゼの登場
- 4.2.3 シーケンシングアプリケーションにおける研究活動の増加
- 4.3 市場の抑制要因
- 4.3.1 酵素の高い感度のリスク
- 4.4 ポーターの5つの力分析
- 4.4.1 新規参入者の脅威
- 4.4.2 買い手/消費者の交渉力
- 4.4.3 供給者の交渉力
- 4.4.4 代替品の脅威
- 4.4.5 競争の激しさ
5. 市場セグメンテーション (金額別市場規模 – USD百万)
- 5.1 供給源別
- 5.1.1 微生物
- 5.1.1.1 細菌
- 5.1.1.2 ウイルス
- 5.1.1.3 その他の微生物
- 5.1.2 動物
- 5.1.3 植物
- 5.2 用途別
- 5.2.1 ポリメラーゼ連鎖反応
- 5.2.2 クローニング
- 5.2.3 変異検出
- 5.2.4 次世代シーケンシング
- 5.2.5 薬剤標的
- 5.3 エンドユーザー別
- 5.3.1 診断センターおよび病院
- 5.3.2 研究機関
- 5.4 地域別
- 5.4.1 北米
- 5.4.1.1 米国
- 5.4.1.2 カナダ
- 5.4.1.3 メキシコ
- 5.4.2 ヨーロッパ
- 5.4.2.1 ドイツ
- 5.4.2.2 イギリス
- 5.4.2.3 フランス
- 5.4.2.4 イタリア
- 5.4.2.5 スペイン
- 5.4.2.6 その他のヨーロッパ
- 5.4.3 アジア太平洋
- 5.4.3.1 中国
- 5.4.3.2 日本
- 5.4.3.3 インド
- 5.4.3.4 オーストラリア
- 5.4.3.5 韓国
- 5.4.3.6 その他のアジア太平洋
- 5.4.4 中東およびアフリカ
- 5.4.4.1 GCC
- 5.4.4.2 南アフリカ
- 5.4.4.3 その他の中東およびアフリカ
- 5.4.5 南米
- 5.4.5.1 ブラジル
- 5.4.5.2 アルゼンチン
- 5.4.5.3 その他の南米
6. 競争環境
- 6.1 企業プロファイル
- 6.1.1 Agilent Technologies Inc.
- 6.1.2 ArcticZymes Technologies
- 6.1.3 Becton, Dickinson and Company
- 6.1.4 Creative Enzymes
- 6.1.5 Merck KGaA
- 6.1.6 New England Biolabs
- 6.1.7 Oxford Nanopore Technologies
- 6.1.8 Promega Corporation
- 6.1.9 QIAGEN
- 6.1.10 R&D Systems, Inc
- 6.1.11 Takara Bio Inc.
- 6.1.12 Thermo Fisher Scientific
- *リストは網羅的ではありません
7. 市場機会と将来のトレンド
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リガーゼ酵素は、生体内で二つの分子を結合させる化学反応を触媒する酵素の総称でございます。特に、核酸分子の切断された部分を再結合させる働きを持つものがよく知られており、国際生化学・分子生物学連合(IUBMB)の酵素分類では、EC 6に分類されております。この酵素は、アデノシン三リン酸(ATP)などの高エネルギーリン酸結合の加水分解によって得られるエネルギーを利用し、新たな共有結合、例えばリン酸ジエステル結合などを形成することで、分子の連結を可能にします。生命活動において、DNAの複製や修復、RNAの成熟など、様々な重要なプロセスに不可欠な役割を担っております。
リガーゼ酵素にはいくつかの種類がございますが、中でも最も広く研究され、利用されているのがDNAリガーゼでございます。DNAリガーゼは、DNA鎖のニック(切れ目)を修復し、二つのDNA断片を結合させる能力を持っております。代表的なものとしては、バクテリオファージ由来のT4 DNAリガーゼや、大腸菌由来のDNAリガーゼ、そして真核生物由来のDNAリガーゼなどが挙げられます。これらは、反応条件や、DNAの末端構造(平滑末端や粘着末端)に対する結合効率に違いがございます。また、RNA分子を結合させるRNAリガーゼも存在し、RNAの成熟や修復に関与しております。さらに、アミノ酸とtRNAを結合させるアミノアシルtRNAシンテターゼや、二酸化炭素を基質に結合させるカルボキシラーゼなども、広義のリガーゼ酵素に含まれます。一般的に「合成酵素(Synthetase)」と呼ばれる酵素の多くも、リガーゼの機能を持つことがございます。
リガーゼ酵素は、特に分子生物学研究において不可欠なツールとして広く利用されております。その最も代表的な用途は、遺伝子クローニングでございます。制限酵素によって切断された目的のDNA断片を、同様に切断されたプラスミドベクターなどの運び屋に挿入し、リガーゼ酵素を用いて結合させることで、組換えDNA分子を作製いたします。これにより、特定の遺伝子を大量に増幅したり、その機能を解析したりすることが可能になります。また、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で増幅したDNA断物をクローニングする際や、特定の塩基配列に部位特異的な変異を導入する際にも、リガーゼ酵素が重要な役割を果たします。さらに、cDNAライブラリーやゲノムライブラリーの作製、生体内でのDNA損傷修復機構の研究など、多岐にわたる基礎研究においてその利用価値は極めて高いものでございます。
バイオテクノロジー分野においても、リガーゼ酵素は遺伝子組換え技術の基盤として、非常に重要な位置を占めております。例えば、インスリンや成長ホルモンといったバイオ医薬品の生産、あるいは病害虫耐性や収量向上を目指した作物改良など、様々な産業応用において遺伝子組換え技術が用いられており、その過程でリガーゼ酵素が不可欠な役割を果たしております。診断薬の開発においても、特定のDNA配列を検出するためのプローブの結合反応にリガーゼが利用されることがございます。医療分野では、遺伝子治療において治療遺伝子を細胞に導入するためのベクター構築に用いられたり、がん治療研究においてDNA修復経路を標的とした薬剤の開発が進められたりする中で、リガーゼ酵素の機能が注目されております。また、遺伝子組換え技術を用いたサブユニットワクチンの開発など、予防医学の分野でもその応用が期待されております。
リガーゼ酵素は、他の様々な分子生物学技術と組み合わせて利用されることで、その真価を発揮いたします。DNAを切断する制限酵素は、リガーゼ酵素と対をなす遺伝子操作の基本ツールであり、両者の組み合わせによって目的のDNA断片の切り出しと結合が可能になります。DNAを増幅するPCR技術で得られた産物をクローニングする際にもリガーゼが用いられますし、次世代シーケンサーを用いたDNAシーケンシングでは、解析対象となるDNAライブラリーの調製過程でリガーゼによるアダプター結合が不可欠でございます。近年注目されているゲノム編集技術、特にCRISPR/Cas9システムにおいては、ゲノムが切断された後のDNA修復経路、例えば非相同末端結合(NHEJ)において、リガーゼ酵素が重要な役割を担っております。さらに、特定のDNA配列を検出・増幅するリガーゼ連鎖反応(LCR)や、複数のDNA断片をワンステップで結合させるギブソンアセンブリ(Gibson Assembly)など、リガーゼの特異的な結合反応を利用した先進的な技術も開発されております。
リガーゼ酵素は、分子生物学研究用試薬市場において極めて重要な製品群の一つでございます。世界中の研究機関や製薬企業、バイオテクノロジー企業において日常的に使用されており、その需要は安定しております。主要なバイオテクノロジー関連企業、例えばサーモフィッシャーサイエンティフィック(Thermo Fisher Scientific)、プロメガ(Promega)、ニューイングランドバイオラボ(New England Biolabs)などが、高純度かつ高活性なリガーゼ酵素製品を幅広く提供しております。遺伝子治療、ゲノム編集、合成生物学といった先端研究分野への大規模な投資が継続されていることが、リガーゼ酵素の市場を牽引する主要な要因となっております。また、リガーゼを用いた診断技術の応用も進んでおり、診断薬市場においてもその存在感を示しております。酵素製剤としての直接的な産業応用は限定的ではございますが、遺伝子組換え技術を用いたバイオ医薬品生産の基盤技術として、間接的に大きな経済的価値を創出しております。市場では、より高い反応効率、特異性、そして安定性を持つ製品が常に求められております。
リガーゼ酵素の将来展望は、非常に明るいものと期待されております。今後、より複雑なDNA構造やRNA構造を効率的かつ高特異的に結合できる新規リガーゼ酵素の探索や、既存酵素の改変・最適化が進められるでしょう。これにより、合成生物学分野における人工ゲノムの構築や、新たな代謝経路の設計など、より大規模で精密なDNAアセンブリ技術への応用が拡大すると考えられます。ゲノム編集技術との融合もさらに深化し、CRISPR/Cas9システムなどにおけるDNA修復の精密な制御や、治療遺伝子の効率的な挿入といった、より高度な遺伝子操作を可能にするためのリガーゼの役割が強化されると予測されます。また、DNAナノ構造の構築やDNAコンピューティングといったナノテクノロジーやバイオエレクトロニクスの分野においても、リガーゼを用いた分子アセンブリ技術が重要な要素となるでしょう。医療分野では、遺伝子治療の効率化や個別化医療における診断・治療法の開発において、リガーゼ酵素のさらなる貢献が期待されます。特に、RNA治療やRNAワクチン、RNA編集技術の進展に伴い、RNAリガーゼの重要性と応用範囲が今後ますます拡大していくものと見込まれております。