愛媛大学の無細胞タンパク質合成技術を用いると，遺伝子情報さえあれば，それが指定するタンパク質を自由自在に合成することができます。既に技術は確立しているので，この技術を応用して新しい生命科学分野を開拓することに取り組んでいます。
細胞内外のタンパク質が，どのようなネットワークを組んで，外の変化に対応しているのか，その全体像がわかれば，それをコンピューター上に再現できるはずです。実は，がんや病原体による様々な病気が，このネットワークの異常と密接に関連しています。しかし，全体像は，情報が揃わなければ解明できません。現在の状況は，遺伝子情報は揃ったけれども，それがコードするタンパク質が何をしているか，何を意味しているかが解明されていない状況です。無細胞技術は，ネットワークの全体像の解明のための必須技術として注目されています。
従来の生命科学では，細胞内外の分子のはたらき方を解析することに重点がありました。しかし，現在に至る生命科学はもともと，生命も分子の集まりでありそれらが物理や化学の原理に則って振舞うことで生命現象がおきている，という考えから始まっています。生命の部品であるタンパク質を自由自在に得る無細胞技術を基盤として，分子を集めて様々な分子システム（生命がもともと持っているものも，持っていないものも）を構築する研究が動き出しています。

この分野では，産業利用を目指して植物や微生物由来の幾つかの酵素を対象に代謝工学研究を進めています。さらに，遺伝子組換え技術を利用して，実際に進化させた酵素タンパク質遺伝子を微生物や植物細胞に導入して生体内での機能も調べています。最近では，イネの酵素タンパク質を試験管内で機能改良することにより，必須アミノ酸トリプトファンの含有量を数十倍にも向上させることに成功しています。
光合成能向上を目指した葉緑体タンパク質の機能解明も重要なテーマの一つです。光合成微生物の共生を起源とする植物葉緑体は，光合成のみならず，脂質，アミノ酸，ビタミンなど多くの有用物質の生産工場として重要な生物機能を担っています。当研究部門では，遺伝子発現を制御するタンパク質の機能解析を中心に，他の研究機関と共同で基礎研究を進めています。

植物は光合成によって，太陽の光エネルギーを生命が利用可能なエネルギーに変換します。より安全でクリーンなエネルギーを得て，石油資源の枯渇や二酸化炭素濃度の上昇などに対処するために，植物の能力を有効利用することが望まれます。
光合成器官は非常に複雑なタンパク質複合体であるため，外部環境の変動は光合成の能力を大きく左右し，ひいては植物全体の育成にも影響します。しかし植物は環境の変化に応答して，光合成などの働きを安定化させたり調節したりしているため，植物の有効利用にはこのような環境への応答機構の解明が鍵となります。
私たちは植物およびラン藻（植物の葉緑体の起源と考えられている微生物）を用いて，環境ストレスへの応答，特に光合成の機能の安定化と再活性化の機構を解明するため，関係する遺伝子やタンパク質の働きや調節機能の研究を行っています。またこの環境応答の仕組みを利用して，遺伝子組換えによって高温や塩分に強い植物を作り出すことに挑戦しています。

食糧の確保は人類にとって重要な課題であり，農学部では自動化した温室の中で甘くて（糖度6以上）おいしいトマトを10アール当たり50トン以上作る技術の開発に取り組んでいます。
果実を大きく育てて，甘くすることは農業的にはとても重要であるにもかかわらず，甘くて大きな果実を大量に作ることは困難であり，どのようにすれば大きくて甘い果実ができるのかは解明されていません。私たちは，プレッシャープローブを用いての細胞水分状態計測による生長に伴う水ポテンシャル場の解析，細胞内物質の分子分析を行うために，蛍光寿命分光分析装置およびマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計を用いた分子計測の方法を開発しており，できるだけ非破壊に近い状態で植物体の分子計測を行うことを目指し，植物生理的な情報を利用することで効率の良い環境制御を行い，環境制御温室で50t/10a，糖度6以上の甘いトマトの大量生産技術を担う基礎的な計測技術の開発を行っています。植物の生理情報を制御情報として利用し，栽培制御することをスピーキング・プラント・アプローチといい，次世代の植物工場の制御技術として注目を集めています。

植物による重金属吸収と環境浄化

高等植物から菌類にいたる様々な細胞の働き（生理機能）を生理化学的および分子遺伝学的手法で研究しています。特に種々環境ストレス下における植物個体や培養細胞の順応/適応機構とさらにシグナル応答機構について基盤研究を行っています。具体的には，高温や低温，乾燥，飢餓ストレス，強光，過重力，重金属イオンなどの様々な刺激を植物などの細胞に与えて遺伝子やタンパク質，植物ホルモンのはたらきを調べています。