Tubulin je sferični protein, ki ga običajno najdemo v evkariontskih celicah, ki je na voljo v številnih oblikah, ki igrajo ključno vlogo v strukturi in delovanju celice. Alfa in beta oblike teh beljakovin so osnovni gradniki mikrotubul, ene od glavnih sestavin celičnega citoskeleta. Gama tubulin, tretja oblika te družine beljakovin, deluje skupaj z drugimi beljakovinami, da sproži ustvarjanje mikrotubulov v procesu, imenovanem nukleacija mikrotubul. Še dve beljakovini iz te družine, sorti delta in epsilon, lahko igrata vlogo pri celični mitozi, čeprav raziskave o teh beljakovinah niso tako obsežne. Za večino oblik tubulina je znano, da so heterodimerni proteini, kar pomeni, da so sestavljeni iz dveh neidentičnih polipeptidnih sekvenc, povezanih skupaj.
Preden lahko alfa in beta oblike tubulina začnejo ustvarjati mikrotubule v procesu, znanem kot polimerizacija, mora gama oblika najprej zagotoviti okvir tako, da se združi z drugimi beljakovinami, da tvori strukturo, imenovano gama tubulinski obročni kompleks (y-TUrc). Ko nastane y-TUrc, lahko pride do polimerizacije z uporabo y-TUrc kot platforme. Gama oblika proteina se običajno nahaja v celični organeli, znani kot centrosom, ki je center organizacije mikrotubul (MTOC).
Proces polimerizacije običajno poteka v MTOC in vključuje alfa in beta proteinske oblike, ki se vežejo na nukleotid, znan kot gvanozin trifosfat (GTP). Medtem ko so vezani na GTP, se tubulinski dimeri razporedijo v dolge polimerne verige, imenovane protofilamenti, ki so razporejeni z izmenično obliko alfa in beta beljakovin. Ti protofilamenti se nato pakirajo skupaj v votla vlakna, ki so mikrotubule. Mikrotubule so pomemben del celičnega citoskeleta in igrajo ključno vlogo pri vzdrževanju oblike in strukture celice. Sposobni so premikati tvorbo, da bi pomagali pri izvajanju celičnih funkcij, kot sta mitoza in transport veziklov, deloma zaradi prilagodljive narave alfa in beta tubulina.
Nekoč je veljalo, da se ti proteini pojavljajo le v evkariontskih celicah. Vendar pa so v petdesetih letih prejšnjega stoletja odkrili, da imajo prokariontske celice, natančneje bakterije, beljakovino, imenovano Filamenting temperaturno občutljiv mutant Z (FtsZ), ki je homologen družini proteinov tubulina. FtsZ je kodiran z genom ftsZ in je sestavni del prokariontskega citoskeleta. Ima vlogo pri delitvi prokariontskih celic in ustvarja strukturo, imenovano FtsZ obroč, ki je ključnega pomena za nastanek novih celičnih sten. Obroč FtsZ se uporablja tudi v nekaterih evkariontskih celicah za delitev kloroplastov in nekaterih vrst mitohondrijev.