馬達蛋白是一類可以沿著細胞質移動的分子馬達。 它們通過 ATP 的水解將化學能轉化為機械功。 然而，鞭毛的旋轉是由質子泵提供動力的。

馬達蛋白是細胞質中蛋白質和囊泡最活躍運輸的驅動力。 驅動蛋白和細胞質動力蛋白在細胞內運輸（例如軸突運輸）和紡錘體形成以及有絲分裂和減數分裂期間染色體的分離中起著重要作用。 在纖毛和鞭毛中發現的軸絲動力蛋白對細胞運動（例如在精子中）和液體運輸（例如在氣管中）至關重要。 肌肉蛋白肌球蛋白促進動物肌肉纖維的收縮。

當馬達蛋白無法履行其功能時，它們在細胞中的重要性就變得顯而易見。 例如，驅動蛋白缺陷已被確定為導致 Charcot-Marie-Tooth 病和一些腎臟疾病的原因。 動力蛋白缺乏會導致呼吸道慢性感染，因為纖毛在沒有動力蛋白的情況下無法發揮作用。 許多肌球蛋白缺陷與疾病狀態和遺傳綜合征有關。 由于肌球蛋白 II 對肌肉收縮至關重要，因此肌肉肌球蛋白的缺陷可預見地導致肌病。 肌球蛋白在聽覺過程中是必需的，因為它在靜纖毛的生長中起作用，因此肌球蛋白蛋白質結構的缺陷會導致 Usher 綜合征和非綜合征性耳聾。

利用細胞骨架進行運動的馬達蛋白根據其底物分為兩類：微絲或微管。 肌球蛋白等肌動蛋白馬達通過與肌動蛋白相互作用沿著微絲移動，而動力蛋白和驅動蛋白等微管馬達通過與微管蛋白相互作用沿著微管移動。

微管馬達有兩種基本類型：正端馬達和負端馬達，具體取決于它們在細胞內沿著微管電纜行走的方向。

肌球蛋白是肌動蛋白運動蛋白的超家族，可將 ATP 形式的化學能轉化為機械能，從而產生力和運動。 xxx個確定的肌球蛋白，肌球蛋白 II，負責產生肌肉收縮。 肌球蛋白 II 是一種細長的蛋白質，由兩條帶有運動頭的重鏈和兩條輕鏈形成。 每個肌球蛋白頭含有肌動蛋白和 ATP 結合位點。 肌球蛋白頭結合并水解 ATP，ATP 提供能量走向肌動蛋白絲的正端。 肌球蛋白 II 在細胞分裂過程中也很重要。 例如，非肌肉肌球蛋白 II 雙極粗絲提供在胞質分裂期間將細胞分成兩個子細胞所需的收縮力。 除了肌球蛋白 II 之外，許多其他類型的肌球蛋白負責非肌肉細胞的各種運動。 例如，肌球蛋白參與細胞內組織和細胞表面富含肌動蛋白的結構的突出。 肌球蛋白 V 參與囊泡和細胞器運輸。 肌球蛋白 XI 參與細胞質流動，其中細胞內沿微絲網絡的運動允許細胞器和細胞質沿特定方向流動。 已知十八種不同類別的肌球蛋白。

肌球蛋白馬達的基因組表示：

• 真菌（酵母）：5
• 植物（擬南芥）：17
• 昆蟲（果蠅）：13
• 哺乳動物（人類）：40
• Chromadorea（線蟲 C. elegans）：15

驅動蛋白是相關運動蛋白的超家族，在順行運動中使用微管軌道。 它們對于細胞分裂過程中有絲分裂和減數分裂染色體分離中的紡錘體形成至關重要，并且還負責在真核細胞內穿梭線粒體、高爾基體和囊泡。 驅動蛋白的每個活動馬達有兩條重鏈和兩條輕鏈。 重鏈中的兩個球狀頭部運動域可以將 ATP 水解的化學能轉化為機械功，從而沿著微管移動。

貨物運輸的方向可以朝向正端或負端，具體取決于驅動蛋白的類型。 通常，具有 N 末端運動域的驅動蛋白將其貨物移向位于細胞xxx的微管的正端，而具有 C 末端運動域的驅動蛋白將貨物移向位于細胞核的微管的負端。 已知十四個不同的驅動蛋白家族，還有一些不能歸入這些家族的其他驅動蛋白樣蛋白。