植物で組換えタンパク質を大量生産する技術

2011年6月現在、研究者は農業規模で植物を用いて組換えタンパク質を生産する方法の開発に取り組んでいます。成功すれば、天然由来でも人工合成でも、あらゆるタンパク質を安全かつ低コストで製造できるようになります。大規模に実施すれば、植物由来の医薬品、組換え抗体、組換えサブユニットワクチン、その他医療用タンパク質を、栄養・水・日光だけで生産できる可能性が広がります。

医薬品

ヒト由来の重要な医薬タンパク質が植物で人工的に合成されています。例として、年間需要が5億グラムを超えるヒト血清アルブミンや、サイトカインなどのシグナル分子が挙げられます。これまで主に遺伝子組換えタバコで生産されてきましたが、今後は使用作物の拡大が期待されています。

組換え抗体

抗体は特定抗原に結合する複雑な糖タンパク質で、診断・予防・治療に広く利用されています。植物での抗体生産は、正しい折りたたみと組み立てが必要なため難易度が高いですが、従来のタバコに加えて、穀物の種子を用いる方法が進展しています。種子での生産は常温保存が可能で、長期保存時の分解リスクが低減します。

組換えサブユニットワクチン

肝炎Bワクチンなどのサブユニットワクチンの植物生産も研究されています。最初はタバコで開発されましたが、現在は食用作物（果物や野菜）での合成が進んでいます。ノーワークウイルスや大腸菌（E. coli）に対するワクチンは、ジャガイモからも抽出できる可能性があります。

医療用途のその他タンパク質

植物は医療分野で有用な他のタンパク質の生産にも利用されています。例として、子どもの健康改善に寄与する2種のミルクタンパク質や、組織代替や外科手術で利用できるタンパク質ポリマーの合成が成功しています。