膜泡运输是真核细胞普遍存在的一种特有蛋白运输方式，内膜系统各部分之间的物质传递常以此方式进行。
完成细胞内的膜泡运输至少需要10 种以上的运输小泡，每种小泡表面都有特殊的标志蛋白，保证被送到特定的细胞部位。
大多数运输小泡在膜的特定区域以出芽方式产生，表面具有笼子状的由蛋白质构成的衣被 (coat)，作用：
①选择性的将特定蛋白聚集在一起，形成运输小泡
②如同模具一样决定运输小泡的外部特征
运输小泡沿微管或微丝运行，动力来自马达蛋白(motor
proteins)，如动力蛋白(dynein)、驱动蛋白(kinesin)、
肌球蛋白(myosin)。
一 网格蛋白包被膜泡
作用：①负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体、溶酶体或植物液泡的运输；
②在受体介导的细胞内吞途径中负责物质从质膜到细胞质、胞内体到溶酶体的运输。
结构：①衣被，由网格蛋白(clathrin, 笼形蛋白)构成的蜂巢样外层网格，形成结构骨架；
②内壳，由接头蛋白(adaptor)构成，连接网格蛋白与膜受体 (整合受体蛋白)。
高尔基体的TGN区是网格蛋白包被小泡(clathrin coated vesicle) 的发源地。
网格蛋白包被膜泡形成的第一步是募集接合素蛋白(adaptin) 到TGN的胞质面，此过程需要小的GTP结合蛋白ARF参与。
TGN腔内的特异性转运分子(配体)与膜上受体结合后，接合素蛋白连接受体与网格蛋白，于是转运分子被浓缩进网格蛋白有被小泡，发动蛋白(dynamin)介导小泡完成。
一旦从TGN区出芽形成转运泡，网格蛋白脱落重复使用，转运泡则运至细胞相应部位。
二 COPⅡ包被膜泡
介导细胞内膜泡顺向运输(anterograde transport)，负责从内质网到高尔基体的物质运输•Cop包被膜泡通过可溶性包被蛋白COPⅡ复合物在内质网膜上组装形成，COPⅡ复合物由5 种蛋白亚基组成：Sec13p, Sec31p, Sec23p, Sec24p, Sar1p。
选择性跨膜蛋白(selected membraneproteins)，腔面一端作为受体识别ER腔中的可溶性货物蛋白 (如分泌蛋白)并结合；胞质面一端的信号序列识别COPⅡ蛋白。
内质网膜上的整合蛋白v-SNARE(vesicle membrane SNARE) 参与识别COPⅡ蛋白。
Sar 蛋白是一种小分子GTP结合蛋白(分子开关)，调节膜泡包被的装配与去装配。Sar蛋白结合GDP时处于非活化状态，GTP取代GDP则激活Sar蛋白并使其与内质网膜结合，同时引发形成COPⅡ包被膜泡。
膜泡被定位到高尔基体的cis面，与靶膜结合后内含物释放进入高尔基体，被脱去的包被蛋白再循环利用。
三 COPⅠ包被膜泡
介导细胞内膜泡逆向运输(retrograde transport)，负责从高尔基体反面囊膜到顺面囊膜以及顺面高尔基体网状区到内质网膜泡运转。
可能的运转功能还包括：
①在非选择性批量运输中参与组成型分泌过程：内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面
②也可能进行内质网到高尔基体的顺向运输，ER→ER-GolgiIC →Golgi
运输物质包括再循环的膜脂双层、内质网上驻留的可溶性蛋白和膜蛋白，被错误分选的内质网逃逸蛋白(escaped proteins)。
COPI 包被含有 7种蛋白亚基和一种调节膜泡转运的GTP结合蛋白ARF，包被蛋白复合物(coatomer) 的组装与去组装依赖于ARF (类似Sar，也参与网格蛋白有被小泡的组装调节)。
四 膜泡选择性融合
选择性融合是保证细胞内定向膜流的因素之一：源于内质网的膜泡只与高尔基体顺面膜囊结合，而不与中间膜囊结合；源于中间膜囊的出芽膜泡只与反面膜囊结合。
动物细胞融合需要一种可溶性的细胞质融合蛋白N-乙基马来酰亚胺敏感因子(N-ethylmaleimide-sensitive factor,NSF) 和几种可溶性NSF结合蛋白(soluble NSF attachment protein,SNAP)，NSF和SNAP介导不同类型膜泡的融合，没有明显特异性。
提供特异性保障的是SNAP受体 (SNAPreceptor, 又称SNARE), 每种转运膜泡都有特异的 v-SNARE，能识别靶膜上的 t-SNARE并相互配对形成稳定的复合体。
五 驻留蛋白
细胞器中蛋白质的保留及回收机制：①转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运(如参与形成大的复合物而无法被包被)；②驻留蛋白C端的回收信号(retrieval signal) 被特异性受体识别，以COPⅠ有被小泡的形式捕获逃逸蛋白。
内质网中的驻留蛋白，如蛋白二硫键异构酶和协助折叠的分子伴侣，在C端均有典型的回收信号(lys-asp-glu-leu, KDEL)。
内质网膜蛋白 (如SRP受体) C端的回收信号通常是KKXX，X代表任意氨基酸。
