3-Methyl-L-Phenylalanine ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะในงานวิจัยเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์และปฏิกิริยาระหว่างโปรตีน มันทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยพื้นฐานในการผลิตเปปไทด์ที่ถูกดัดแปลง เพื่อช่วยในการพัฒนายาและเครื่องมือทางชีวเคมี นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษากลไกทางเมแทบอลิซึมและการเผาผลาญกรดอะมิโน ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกของโรคและเป้าหมายการรักษาที่มีศักยภาพ บทบาทของมันในการสร้างเปปไทด์เฉพาะทางทำให้มีคุณค่าในการค้นพบยาและการประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ