O-benzyl-threonine ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์เปปไทด์ในฐานะรูปแบบที่ได้รับการป้องกันของธรีโอนีน กลุ่มเบนซิลทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับหมู่ข้างไฮดรอกซิล ป้องกันปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างกระบวนการประกอบเปปไทด์ การป้องกันนี้มีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบเฟสตะกอน (SPPS) ซึ่งต้องการการถอดกลุ่มป้องกันแบบเลือกสรรเพื่อให้ได้ลำดับเปปไทด์ที่ต้องการ นอกจากนี้ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารประกอบเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพและ peptidomimetics การประยุกต์ใช้งานขยายไปสู่การวิจัยทางชีวเคมีและเคมีเภสัชกรรม ซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยพื้นฐานสำหรับการออกแบบและศึกษเปปไทด์ที่ดัดแปลงซึ่งมีคุณสมบัติบำบัดที่เป็นไปได้