N-Me-Ser(Tbu)-OH ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของเซรีน เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาที่เลือกสรรได้ในระหว่างการสร้างพันธะเปปไทด์ กลุ่มเทอร์ต-บิวทิล (Tbu) ป้องกันโซ่ข้างไฮดรอกซิล (-OH) เพื่อป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการ ขณะที่การเมทิลเลชันที่หมู่ N (N-methylation) ช่วยเพิ่มความเสถียรและมีอิทธิพลต่อสมบัติการคอนฟอร์เมชันของเปปไทด์ สารประกอบนี้มีคุณค่าต่อการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสร้างยาที่มีฐานเป็นเปปไทด์ ซึ่งการรวมกรดอะมิโนอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาความสัมพันธ์โครงสร้าง-กิจกรรมของเปปไทด์ ช่วยในการออกแบบเปปไทด์ชีวภาพที่มีประสิทธิภาพและความเลือกสรรที่ดีขึ้น