La mioglobina es una proteína citosólica que se une al oxígeno y es responsable del almacenamiento y difusión del oxígeno dentro de los miocitos. La expresión de la mioglobina es mayor en el músculo esquelético y cardíaco. La mioglobina es necesaria para el mantenimiento de la respiración mitocondrial durante una actividad contráctil intensa y sostenida, y se cree que transporta oxígeno desde los eritrocitos hasta las mitocondrias. La estructura genómica de la mioglobina parece estar conservada en una amplia gama de especies, y contiene una señal de poliadenilación putativa y una región rica en polipirimidinas. La mioglobina humana está especificada por un solo gen, y se ha identificado en el músculo liso humano.
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