Майже всі білки утворюються на рибосомах, розташованих в цитоплазмі. Білки, що належать першої транспортної галузі, після завершення їх синтезу виділяються в цитозоль. Деякі з них містять сигнали сортування. направляючі їх з цитозолю в мітохондрії, ядро або пероксисоми, інші ж - їх більшість - не мають специфічних сигналів сортування і залишаються в цитозолі в якості постійних компонентів.
Другий шлях транспорту використовується для направлення білків в ЕР для виведення білків з клітки, а також білків, які направляються в апарат Гольджі. до плазматичної мембрани або в лізосоми. Всі ці білки в міру їх утворення переносяться в ЕР за допомогою сигналів сортування. розташованих зазвичай на N-кінці. Рибосоми. на яких збираються такі білки, залишаються пов'язані з мембраною ЕР протягом недовгого часу після початку синтезу поліпептидного ланцюга. Як тільки чергову ділянку поліпептидного ланцюга синтезується, він проникає через через ліпідний бішар цієї мембрани. Деякі білки потім потрапляють в просвіт ЕР, інші залишаються частково ув'язненими в мембрану як трансмембранних білків.
Зазвичай проходить не більше однієї або двох хвилин з моменту вивільнення білка в цитозоль до надходження ᴇᴦο в відповідну органеллу. Білки, призначені для ядра, мітохондрій або пероксисом, досягнувши цих органел, на цьому закінчують свій шлях, тим часом білки, які потрапляють в ЕР, залучаються до подальший транспорт, який, як вважають, відбувається за допомогою транспортних бульбашок. що відокремлює від однієї мембрани і зливаються з іншого. Мабуть, для досягнення кінцевого пункту повинно статися кілька таких циклів, і шлях від мембрани ЕР до місця призначення може зайняти одну годину.
Існує два різних шляхи, по яких білки переміщаються з одного компартмента в інший.
По-перше, вони можуть безпосередньо проникати через мембрану, потрапляючи з простору, топологічно еквівалентного цитозолю, в простір, топологічно еквівалентну позаклітинного, або навпаки.
Другий шлях пересування білкових молекул опосередкований транспортними бульбашками. Дані бульбашки захоплюють певні молекули в порожнині одного компартмента і переносять їх в інший компартмент, зливаючись з ним. Саме так відбувається перенесення розчинних білків з ЕР до апарату Гольджі. При такому везикулярного транспорті білки не перетинають ніяких мембран, тому вони переносяться тільки між компартментами, топологічно еквівалентними один одному.
Обидва типи транспортних процесів вибірково контролюються за допомогою спеціальних білків, що виконують роль сигналів сортування. Деякі сигнали сортування в складі білків відомі, тоді як більшість комплементарних їм мембранних рецепторів - немає. Крім того, ми мало знаємо про транспортні бульбашках. Можна припустити тільки, що їх існує безліч видів, у відповідності з різними переносами, які вони повинні здійснювати. Щоб виконувати свої функції, кожен пухирець повинен захоплювати тільки певні білки і зливатися тільки з певною мембраною-мішенню.