本发明公开了一种一步制备酮酸和非天然手性氨基酸的类转氨方法，属于酶工程和手性医药中间体制备技术领域。本发明构建的类转氨反应途径，可以改变反应平衡、直接实现辅酶原位再生、提高转化率等优点，使酮酸的转化率相比于单步氧化脱氨制备酮酸提高了14倍左右，通过控制温度为30℃、pH为9.0、底物浓度为100mmol/L、辅因子浓度为0.01μmol/L，使转化率提高至92％。辅酶总转化数TTN达到5.84×105。为高效生产酮酸和非天然手性氨基酸提供了一条有效途径。