生体高分子の分子機能を担う高度に特異的な分子間相互作用を解明しています。主に溶液NMR法を用い、独自開発の試料調整技術やNMR構造解析技術、X線や熱測定などの様々な物理化学手法、計算機的手法を組み合わせ、生体高分子の立体構造解析や解離会合の平衡論的速度論的解析を行っています。
本研究室では生体分子が機能する上で重要な構造や運動性などの性質を明らかにし、生体分子の働きを分子レベルで理解することを目指しています。
生体分子の中でも細胞膜上の膜タンパク質は信号伝達、イオン透過、物質輸送などを制御して生命活動に重要な役割を果たしています。 また、細胞膜は抗菌活性ペプチドの反応場やアミロイド線維との相互作用などにおいてもその分子機構は注目を集めています。 このような細胞膜に結合した状態の分子構造情報を得ることは難しい課題でありますが、本研究室では、内藤研究室の伝統を引き継ぎながら、固体高分解能NMRの手法をはじめとした物理化学計測を駆使して、細胞膜結合分子との構造と機能の相関を分子論的に明らかにする研究を展開しています。
上田研究室ではコンピューターを用いて、分子動力学シミュレーションや量子化学計算などの計算機化学の研究をしています。研究の対象は主に、糖鎖を中心とした生体分子、セルロース、その誘導体などで、その構造や機能をシミュレーションにより研究しています。