本发明涉及一种4-羟基异亮氨酸的合成方法,该方法筛选出异亮氨酸羟基化酶基因,并构建重组表达质粒,表达具有氨基酸脱氨酶跨膜区和异亮氨酸羟基化酶融合蛋白,使得异亮氨酸羟基化酶锚定在细胞表面,然后使用完整细胞催化工艺替代冻融破碎细胞工艺,免去细胞冷冻工艺从而无需冷冻处理设备,同时避免因细胞破碎后其内含物扩散至反应液中导致的产物分离困难,简化生产程序并大幅度降低能耗和物耗以及生产成本,利用本方法生产4-羟基异亮氨酸转化率高达99.0％以上,更加利于工业化生产。