Rab蛋白是一类调节型的单体GTPase,所有的Rab蛋白都是由大约200个氨基酸组成的,并且有类似于Ras蛋白的重叠结构。它能够结合GTP并将GTP水解,因此认为Rab蛋白通过GTP-GDP的循环来调节小泡的融合。Rab蛋白在小泡的转运和融合中的调节机理可能是：供体膜上的鸟嘌呤核苷释放蛋白(GNRP)识别胞质溶胶中特异的Rab蛋白，诱导GDP的释放并和GTP结合，进而改变Rab蛋白的构型，改变了构型的Rab蛋白暴露出其脂基团，从而将Rab蛋白锚定到膜上。运输小泡形成后，在V-SNARE的引导下，到达受体膜的T-SNARE部位，Rab帮助小泡与受体膜结合。Rab蛋白上的GTP水解后从膜中释放出来，而小泡却锁定在受体膜上，释放出Rab进入胞质溶胶进行再利用。有一些离体实验支持Rab蛋白在小泡运输和融合中的作用。如Rab5定位与初级内体的膜上,无细胞系统实验表明,初级内体间的相互融合需要Rab5的存在,也不能用其它类Rab蛋白取代。加入Rab和GTP后初级内体间就能发生融合,说明Rab和GTP是初级内体融合的触发剂。同样发现Rab1蛋白是ER同高尔基体小泡所必需的。