Chubbe等的研究證明，AchE具有羧肽酶和氨肽酶的活性。在體外，AchE能水解腦啡肽（Enk）和P物質（SP），但不能水解生長抑素（Som）和血管加壓素（VSP）等。進一步的研究證明，AchE作為肽酶，其水解肽的活性部位和作為酯酶的活性部位不同。值得注意的是，神經系統許多非膽堿能的，含大量AchE的神經元同時亦含有各種神經肽類物質。如脊髓背根節的SP能細胞即是AchE強陽性。
最近的研究顯示，高度純化的來自電鰻電器官或牛血清的AchE具有蛋白酶樣或外切酶的活性。對于血清蛋白質，AchE能發揮C端殘基的清除作用。此外，AchE的蛋白酶樣作用還得到分子生物學證據的支持，氨基酸分析顯示，AchE蛋白質分子與蛋白酶樣內切酶以及血清羧肽酶的氨基酸序列相似。在它們的C端36個殘基范圍內，有40%氨基酸序列和蛋白酶的活性片段相同。