Z-Pro-OSu ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในการสร้างพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโน เนื่องจากมีกลุ่มออกซิซักซินิมิเดสเตอร์ที่ทำปฏิกิริยาได้ดีกับกลุ่มเอมีน ทำให้กระบวนการคัปปลิ้งมีประสิทธิภาพสูง มักใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อสร้างเปปไทด์ที่มีโครงสร้างเฉพาะหรือเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์ นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการพัฒนายาและการศึกษาโปรตีนในระดับโมเลกุล