A isoleucina é geralmente considerada um membro da família do aspartato, já que na maioria das plantas e bactérias 4 dos 6 carbonos são derivados do aspartato e apenas dois do piruvato. Entretanto, como 4 das 5 enzimas da via biossintética também estão envolvidas na síntese da valina, a isoleucina é mais apropriadamente considerada um aminoácido da família do piruvato.

A alanina é formada pela transaminação, com o glutamato como doador do grupo amino e o piruvato como aceptor (ciclo glicose-alanina amplamente utilizado pelo músculo). Não há uma regulação por feedback da síntese de alanina, por isso em muitas formas de bactéria grandes quantidades de alanina estão presentes no meio intracelular, a menos que o suprimento de nitrogênio seja limitado. Entretanto, como a reação é totalmente reversível, o suprimento de piruvato não fica comprometido.

A síntese de leucina envolve uma elongação da cadeia carbônica do a-isovalerato, resultando em a-cetoisocaproato, um passo semelhante ao que ocorre na sintese de lisina em fungos.