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肌紅蛋白（Myoglobin,Mb）是哺乳動物細胞( 主要是肌細胞) 儲存和分配氧的蛋白質，它是由一條多肽鏈和一個輔基血紅素構成，相對分子質量為16 700，含153個氨基酸殘基。除去血紅素的脫輔基肌紅蛋白稱球蛋白(globin)，它和血紅蛋白的亞基(a 珠蛋白鏈和P-珠蛋白鏈) 在氨基酸序列具有明顯的同源性，它們的構象和功能也極其相似。

肌紅蛋白(Myoglobin，Mb)是一種小分子蛋白，由珠蛋白與正鐵血紅素(Heme)結合而成。它能可逆地與氧結合，在肌細胞內起著轉運和貯存氧的作用。MbO稱為氧合肌紅蛋白，Mb稱為脫氧肌紅蛋白。肌紅蛋白只存在于心肌及橫紋肌內，其他組織包括平滑肌內部不含有此種蛋白。

肌紅蛋白存在于肌肉中，心肌中含量特別豐富。抹香鯨肌紅蛋白三級結構于1960年由Kendrew用X線衍射法闡明，這是世界上*個被描述的蛋白質三級結。由于三級結構與蛋白質的生物學功能直接相關，而且三級結構的分析工作難度很高，所以這項工作獲得學術界的非常高的評價。