植物無細胞蛋白質合成系統(植物CFPS系統)是CFPS系統的一種,是指利用植物細胞中的活性成分,在體外構建并實現復雜的蛋白質合成過程。無細胞蛋白質合成系統(CFPS)又稱體外蛋白質翻譯系統,是以外源DNA或mRNA為模板,通過轉錄和翻譯過程直接在體外合成蛋白質的技術。
作為真核細胞,植物在翻譯蛋白過程中相對微生物(如大腸桿菌)更具優勢,如安全隱患低、效率高、耗時短、周期快、易于合成復雜蛋白質等。植物CFPS系統是植物CFPS技術的主要反應體系,小麥胚芽系統、水稻細胞系統、煙草BY-2系統是目前植物CFPS系統中主要研究熱點。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年植物無細胞蛋白質合成系統(植物CFPS系統)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,小麥胚芽系統研究最多、應用最為廣泛,目前其已被用于蛋白質篩選、生物醫藥合成、結構生物學等方面;煙草BY-2系統具有快速獲得高活性提取物、利于合成翻譯后修飾蛋白質、易于糖基化/二硫鍵形成等優勢,市場關注度較高。
植物CFPS系統易于合成殊蛋白、復雜蛋白等,在生物制藥、農業生產、蛋白質篩選、代謝途徑、基礎研究、作物發育等領域應用前景廣闊。隨著居民生活品質提升,高質量蛋白質需求將持續增長,受限于生產效率、成本和可持續性等問題,傳統細胞培養方式將難以滿足市場需求,植物CFPS系統作為新興合成技術,未來應用前景廣闊。但目前來看,植物CFPS系統仍存在成本高昂、制造工藝難以擴大規模等問題,因此難以短時間內取代現有技術。
技術門檻、專利保護、資金投入高是進入CFPS系統市場的主要壁壘,目前在全球市場上,CFPS系統市場布局企業有Sutro Biopharma公司、Tierra Biosciences公司、德國LenioBio公司、獵境生物、蘇州珀羅汀生物、北京義翹神州等。其中德國LenioBio公司專注于植物CFPS技術的研發和應用,其ALiCE®煙草無細胞蛋白質合成系統已在全球范圍內得到廣泛應用。
新思界
行業分析人士表示,植物CFPS系統是CFPS系統的一種,憑借高效、環保等特點,其在未來市場中將占據更重要地位。未來植物CFPS系統也將與人工智能、基因編輯等前沿技術深入融合,進一步提高植物無細胞蛋白質合成的效率和創新能力。隨著生物技術發展、蛋白合成需求升級,植物CFPS系統市場將迎來廣闊發展空間。