肌球蛋白是一種分子發(fā)動機, 以肌動蛋白絲作為運行的軌道。實際上, 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)動機一樣, 能夠?qū)⒒瘜W能轉(zhuǎn)變成機械能, 所以又被稱為機械化學酶(mechanochemival enzyme), 或叫發(fā)動機蛋白(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)動機蛋白運動的能源。

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，負責產(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，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。