衣被是在一類叫作衣被召集GTP酶(coat-recruitment GTPase)作用下形成的。衣被召集GTP酶通常為單體GTP酶(monomeric GTPase),也叫G蛋白,起分子開關的作用,結合GDP的形式沒有活性,位于細胞質中,結合GTP而活化,轉位至膜上,能與衣被蛋白結合,促進核化和組裝。
G蛋白具有兩類重要的調節蛋白,即:鳥苷酸交換因子(guanine-nucleotide exchange factor,GEF)和GTP酶激活蛋白(GTPase activating protein, GAP)。GEF的作用是使G蛋白釋放GDP,結合GTP而激活。GAP的作用是激活G蛋白的酶活性,使GTP水解,G蛋白失活,G蛋白本身的GTP酶活性不高。除單體G蛋白以外,三聚體G蛋白也起分子開關的作用,控制衣被小泡的形成。
衣被召集GTP酶包括Arf蛋白和Sar 1蛋白(圖6-9),Arf參與高爾基體上籠形蛋白衣被與COP I衣被的形成,Sar 1參與內質網上COP II衣被的形成,兩者的作用方式大體相似。質膜上籠形蛋白衣被的形成也與GTP酶有關,但其成分尚不明確。
衣被召集GTP酶大量存在于細胞質中,但處于結合GDP的失活狀態。當內質網上要形成COPII衣被小泡時,Sar 1釋放GDP結合GTP而激活,激活的Sar 1暴露出一條脂肪酸的尾巴,插入內質網膜,然后開始召集衣被蛋白,以衣被蛋白為模型形成運輸小泡。活化的衣被召集GTP酶還可以激活磷脂酶D(phospholipase D),將一些磷脂水解,使形成衣被的蛋白質牢固地結合在膜上。
衣被召集GTP酶對衣被的形成起動態調節作用,當多數衣被召集GTP酶處于結合GTP的狀態時,它催化衣被的形成;反之當多數衣被召集GTP酶處于結合GDP的狀態時,它催化衣被的解體。因此衣被的形成過程是邊形成便解體的動態過程,只有在組裝速率大于解體速率時,才能形成衣被小泡。