初代教授の船津軍喜教授のもとでは植物由来のリボソーム不活化タンパク質、キチナーゼおよびレクチンの一次構造および構造活性相関の研究、また、スクミリンゴガイの中腸腺グリコシダーゼ、カイコのキモトリプシンインヒビターおよび好熱菌の産生するピルビン酸脱水素酵素複合体の熱安定性について研究を行った。船津教授は植物起源の生理活性蛋白質の構造と機能に関する研究で、1992(平成4)年度日本農芸化学会功績賞を受賞した。
石黒教授のもとでは、植物キチナーゼの生理・生化学的研究およびタンパク工学的手法を用いたキチナーゼの構造機能相関を調べた。また、アメリカヤマゴボウレクチンの糖との相互作用および、カイコ体液プロフェノールオキシダーゼに関する研究を行った。石黒教授は1999〜2000年度の日本農芸化学会西日本支部長を務めた。船津研・石黒研からは修士65名・博士10名を輩出している。
石野教授時代に入って、研究室のテーマが大きく変わり、超好熱性アーキア(古細菌)の基礎分子生物学とその応用に関する研究領域で世界有数の研究室として活発に研究と教育を続けた。アーキアは第3の生物ドメインであり、進化生物学的に大変重要な研究対象であると共に、安定性の高いタンパク質は構造生物学の材料としても適している。これまでに、蛋白質化学工学研究室で同定したアーキア由来のタンパク質のヒトホモログが遺伝病の原因遺伝子産物として有名になったり、 また研究対象としているDNA関連酵素・タンパク質因子は、遺伝子工学用試薬としての応用性が高く、数々の実用化(商品化)を達成した。また、有望タンパク質や技術に関しては九州大学から特許出願を行い、実用化したものについてはライセンス収入を得ている。中でも研究室で開発したタンパク質因子を応用したPCR関連技術はすでに世の中に大きく貢献している。さらに、天然変性タンパク質について、新学術領域を立ち上げ普及させたことや、海洋メタゲノム解析を利用した新規の海洋環境モニタリングシステムの開発などにも成功した。
蛋白質化学工学分野の卒業生は、船津研の5年間で学士17名、修士25名、博士6名を、石黒研の8年間で、学士2名、修士40名、博士8名を、そして石野研の20年間で学士28名、修士69名、博士14名を輩出した。出身者は国内外で活躍し、現在多くの大学教授、准教授、講師、助教、官庁研究員、職員、バイオ関連企業研究員、社員として活躍している。また、国際交流も活発に行われ、フランス、スイス、中国からの留学生が滞在し、学士、修士、博士を取得した。また石野教授はアメリカ、フランスの招聘職に従事し、日本人学生を外国に長期滞在させたり、外国人研究者招聘制度を利用して、アメリカ、ノルウェー、中国から訪問教授を呼び、それぞれ1ヶ月間の滞在の機会に学生との交流を深めた。その他、石野教授はこれまで15カ国で招待講演を行い、積極的に国際交流活動を行った。2019年には、国際好熱菌学会 Thermophiles 2019を九大で開催し、25カ国150名の外国人を含む230名の参加者が福岡を訪れた。石野教授は2017年にCRISPR配列の発見で第1回日本医療研究開発大賞文部科学大臣賞、また、「原核微生物の生命機能メカニズムに関する研究〜バクテリアからアーキアへ〜」で2018年度の日本農芸化学会賞を受賞した。2018年4月の統合により生物化学分野として引き続き、活発な研究教育活動を行っている。