肌球蛋白是一種分子發(fā)動機(jī), 以肌動蛋白絲作為運(yùn)行的軌道。實(shí)際上, 肌球蛋白也是ATPase, 通過ATP的水解導(dǎo)致構(gòu)型的變化從而在肌動蛋白絲上移動。這種ATPase同微管分子發(fā)動機(jī)一樣, 能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能, 所以又被稱為機(jī)械化學(xué)酶(mechanochemival enzyme), 或叫發(fā)動機(jī)蛋白(motor protein)。至今所研究的肌球蛋白在微絲上的移動方向都是從(-)端移向( )端, 而ATP是發(fā)動機(jī)蛋白運(yùn)動的能源。

所有的肌球蛋白都是由一個重鏈和幾個輕鏈組成，并組成三個結(jié)構(gòu)和功能不同的結(jié)構(gòu)域∶頭部結(jié)構(gòu)域是最保守的結(jié)構(gòu)域，它含有與肌動蛋白、ATP結(jié)合的位點(diǎn)，負(fù)責(zé)產(chǎn)生力。與頭部相鄰的結(jié)構(gòu)域是α螺旋的頸部(α-helical neck region)，它通過同鈣調(diào)素或類似鈣調(diào)素的調(diào)節(jié)輕鏈亞基的結(jié)合來調(diào)節(jié)頭部的活性。尾部結(jié)構(gòu)域含有決定尾部是同膜結(jié)合還是同其它的尾部結(jié)合的位點(diǎn)，因此它決定是否產(chǎn)生肌球蛋白二聚體還是產(chǎn)生肌球蛋白纖維。