4-Acetyl-L-phenylalanine Hydrochloride ถูกใช้ในการวิจัยทางชีวเคมีเพื่อศึกษาการสังเคราะห์โปรตีนและกลไกการทำงานของเอนไซม์ โดยเฉพาะในการพัฒนาเอนไซม์และโปรตีนชนิดใหม่ มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนที่ถูกดัดแปลง ซึ่งช่วยให้สามารถนำกรดอะมิโนที่ไม่เป็นธรรมชาติเข้าไปในโพลีเปปไทด์ สารเคมีนี้ยังถูกนำมาใช้ในสาขาการขยายรหัสพันธุกรรม (genetic code expansion) ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถนำกลุ่มฟังก์ชันเฉพาะเข้าไปในโปรตีนสำหรับการศึกษาขั้นสูงเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการพัฒนาโปรตีนเพื่อการบำบัดและไบโอคอนจูเกต ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพ