Cbz-Ala-Ala-Ome เป็นสารเคมีที่ใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการศึกษาปฏิกิริยาเอนไซม์และกลไกการย่อยสลายโปรตีน มักถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสังเคราะห์เปปไทด์ และใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพของเอนไซม์โปรตีเอส นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึมของโปรตีน