２次構造を考慮した高速・高精度なRNA配列情報解析技術、転写制御領域を対象とした配列モチーフ探索技術、比較ゲノム技術などの配列情報解析技術などを開発するとともに、転写制御機構の解析、遺伝子多型情報の解析、新規機能性RNA発見など、ゲノム配列情報の工学的制御の観点からの解析を行う。
これまでに開発してきたタンパク質構造・機能予測技術、分子シミュレーション技術などに分子設計技術を融合させ、創薬標的タンパク質・変性疾患関連ペプチド・糖鎖に特化した高精度な創薬支援技術を開発する。そのため、大規模計算技術によるタンパク質同士やタンパク質と他生体分子（核酸・化合物・糖鎖など）との複合体立体構造予測法を開発する。
遺伝子発現・代謝・シグナル伝達等の細胞内ネットワークを工学的な技術に基づいて解析する。網羅的なヒト細胞データベースを構築し、細胞の形態、機能、分化転換に関する情報を遺伝子発現情報と融合させた細胞情報解析環境を開発する。機能未知の生体分子を含む細胞内ネットワークを推定し、新規な創薬標的の発見、副作用予測を支援する技術を開発する。
センター内外のソフトウェア／データベースを最新の情報技術を用いてシームレスに統合したバイオインフォマティクス情報基盤の構築に取り組む。
また、最新の数理的手法と数千プロセッサ規模の大規模計算手法を駆使した生命情報解析技術を結合し、実用的なシステムを開発する。