Отдел протеомных исследований сформирован в Институте в связи с приоритетным значением, которое приобретают постгеномные технологии в решении прикладных задач биомедицины. Главной задачей Отдела является проведение исследований, ориентированных на практическое применение в медицинской диагностике. Кроме того, ряд разрабатываемых тематик ориентирован на осуществление экспериментальной поддержки таких этапов разработки новых лекарств, как поиск новый молекулярных мишеней и оценка токсичности и побочных эффектов.

Отдел функционирует на базе Центра коллективного пользования "Центр постгеномных технологий". В рамках центра, Отдел отвечает за сектор задач, связанных с биомедицинским применением инструментально-методического репертуара.

В структуре Отдела сформировано 5 лабораторий:
- лаборатория нанобиотехнологий;
- лаборатория диагностической протеомики;
- лаборатория фармакопротеомики;
- лаборатория клеточной биологии;
- лаборатория химической геномики.

Кроме научных задач, группа масс-спектрометрии, также являющаяся подразделением Отдела, отвечает за обеспечение функционирования дорогостоящей масс-спектрометрической аппаратуры.

В плане исследований Отдела протеомных исследований на 2005 год утверждено 7 научно-исследовательских тематик. В рамках этих тематик ведется интенсивное сотрудничество с организациями научно-исследовательского и клинического профиля.