Les travaux de recherche du Dr. Berghuis se concentrent sur l’exploitation de diverses techniques biophysiques complémentaires, telles que la diffraction aux rayons X, la diffusion des rayons X aux petits angles, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, afin d'étudier l'origine structurale de la catalyse enzymatique. Les connaissances acquises à partir de ces études peuvent être utilisées pour le  développement de médicaments pour des maladies causées par des dysfonctionnement enzymatiques. En outre, ces informations sont utiles en ingénierie des protéines pour les applications en chimie verte si l’enzyme impliquée catalyse une transformation chimique industriellement pertinente. L’un des principaux projets du laboratoire du Dr Berghuis est l’étude des enzymes bactériennes offrant une protection contre les anti-infectieux, conférant ainsi la résistance aux antibiotiques. Ces travaux ont mis en lumière les origines de la résistance bactérienne aux médicaments et, plus important encore, ont permis le développement d’anti-infectieux de nouvelle génération, moins sensibles à la résistance aux antibiotiques. Dans ce contexte, le Dr. Berghuis poursuit également des stratégies de thérapie adjuvante en utilisant diverses approches de développement axées sur la structure, comme le criblage des fragments, dans le but de lutter contre les infections résistantes aux antibiotiques.