肌原纤维主要由两种关键蛋白构成，即肌球蛋白和肌动蛋白，它们占据了肌原纤维蛋白总量的约80%。这两种蛋白在肌肉运动中发挥着核心作用，肌球蛋白负责肌肉的收缩，而肌动蛋白则作为其运动基础。

除了这两种主要蛋白，还有多种调节蛋白参与其中。比如肌钙蛋白，它在肌肉收缩的钙离子调控中扮演重要角色；原肌球蛋白则与肌球蛋白相互作用，影响其活性；α辅肌动蛋白和β辅肌动蛋白作为辅助蛋白，协同肌动蛋白完成更复杂的运动机制。此外，还有M蛋白和C蛋白等，虽然它们的具体功能尚未完全揭示，但无疑丰富了肌原纤维蛋白的多样性。

在肌肉组织中，蛋白质的含量大约占其湿重的20%，这其中包括了位于肌浆中的参与糖酵解系统的酶，以及肌红蛋白，这是一种水溶性蛋白质。另外，细胞核、线粒体、核糖体等细胞器中也含有各自的蛋白质，它们共同维持了肌肉的正常生理功能。