侯凯鹏

特聘研究员，助理教授，博士生导师

生物无机化学，蛋白质设计，酶催化

办公室：化学院A718
办公室电话：待更新
电子信箱：kphou@pku.edu.cn
课题组网站：待更新

学术简历

• 2025－至今 北京大学化学与分子工程学院， 助理教授， 博士生导师
• 2022-2025 美国加州大学旧金山分校药物化学系， 博士后（合作导师：Prof. William DeGrado）
• 2016-2022 美国加州大学伯克利分校化学系， 博士（导师：Prof. Jeffrey Long）
• 2013-2015 新加坡国立大学化学系， 硕士 （导师：Prof. Wai Yip Fan）
• 2010-2014 苏州大学材料与化学化工学部， 学士 （导师：郎建平教授、鲍晓光教授）

研究领域和兴趣

课题组以人工金属酶设计推动化学前沿发展为核心目标。研究将基于无机化学原理，系统探索金属中心在蛋白质框架中的配位环境、氧化态调控、高价金属中间体的稳定性与反应性等关键科学问题。在方法上，课题组引入人工智能与深度学习，协同量子化学计算和分子动力学模拟，将金属配位几何与空间需求显式融入蛋白质结构建模，为实验设计提供可检验、可量化的指导。研究旨在构建可于温和、生物兼容条件下运行、对多类高挑战性反应表现出高效与高立体选择性的催化体系，促进合成化学与生物催化的深度融合。围绕这一目标，课题组将重点：

• 搭建通用的 AI 辅助金属蛋白全新设计流程，显著提升设计效率与可迁移性；
• 开发具有特定选择性的金属活性中心，突破传统催化难以实现的反应与选择性；
• 利用多种谱学手段研究催化反应机制，以进一步指导人工金属酶的理性设计。

此外，课题组还将通过人工金属酶的精准设计，实现对生物大分子结构—性质—功能的可控调整，为功能蛋白工程与化学生物学提供新策略。

代表性论文

1. K. Hou, W. Huang, M. Qi, T. H. Tugwell, T. M. Alturaifi, X. Zhang, Y. Chen, L. Lu, S. I. Mann, P. Liu, Y. Yang, W. F. DeGrado. De novo design of porphyrin-containing proteins as efficient and stereoselective catalysts, Science 388, 665-670 (2025).
2. K. Hou, J. Börgel, H. Z. H. Jiang, D. J. SantaLucia, H. Kwon, H. Zhuang, K. Chakarawet, R. C. Rohde, J. W. Taylor, C. Dun, M. V. Paley, A. B. Turkiewicz, J. G. Park, H. Mao, Z. Zhu, E. E. Alp, J. Zhao, M. Y. Hu, B. Lavina, S. Peredkov, X. Lv, J. Oktawiec, K. R. Meihaus, D. Pantazis, M. Vandone, V. Colombo, E. Bill, J. J. Urban, R. D. Britt, F. Grandjean, G. J. Long, S. DeBeer, F. Neese, J. A. Reimer, J. R. Long, Reactive high-spin iron(IV)-oxo sites through dioxygen activation in a metal–organic framework, Science 382, 547–553 (2023).