Boc-Val-OSu ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันอะมิโนในกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี เนื่องจากกลุ่ม Boc (tert-butoxycarbonyl) สามารถป้องกันกลุ่มอะมิโนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกลุ่ม OSu (N-hydroxysuccinimide ester) ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการเชื่อมโยงกับกรดอะมิโนอื่น ๆ ได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา เพื่อพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่ ๆ ที่มีความจำเพาะและประสิทธิภาพสูง