Les découvertes de J. Rothman, R. Schekman et T. Südhof ont permis d’élucider les mécanismes moléculaires qui orchestrent le trafic vésiculaire. Une vésicule de transport fusionne avec une membrane cible lorsque la protéine v-SNARE de la vésicule s’assemble avec sa partenaire t-SNARE de la membrane cible. Dans le cas des événements de fusion dépendants du calcium (par exemple la neurotransmission), la fusion est déclenchée lorsque la protéine Synaptotagmine lie le calcium entraînant une série d’interactions avec les SNAREs et les membranes, qui conduisent à la fusion.