Z-Leu-Osu ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะสารเชื่อมโยง (coupling reagent) โดยช่วยในการก่อตัวของพันธะเปปไทด์ผ่านการกระตุ้นกลุ่มคาร์บอกซิล ทำให้มีความสำคัญต่อการผลิตเปปไทด์ที่กำหนดเองสำหรับการวิจัยและการพัฒนายาเภสัชกรรม การประยุกต์ใช้ของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสของแข็ง (SPPS) ซึ่งช่วยให้การเชื่อมโยงกรดอะมิโนเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและเลือกสรร นอกจากนี้ Z-Leu-Osu ยังถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์ยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ การศึกษาโปรตีน และการวิจัยทางชีวเคมี ซึ่งการก่อตัวพันธะเปปไทด์ที่แม่นยำและให้ผลผลิตสูงเป็นสิ่งสำคัญ ความเสถียรและคุณสมบัติการทำปฏิกิริยาของมันทำให้เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในห้องปฏิบัติการเคมีอินทรีย์และเภสัชเคมี