Tubulīns ir sfērisks proteīns, kas parasti atrodams eikariotu šūnās un kam ir daudz veidu, un tiem visiem ir svarīga loma šūnas struktūrā un funkcijās. Šo proteīnu alfa un beta formas ir mikrotubulu pamatelementi, kas ir viena no galvenajām šūnas citoskeleta sastāvdaļām. Gamma tubulīns, trešā šīs olbaltumvielu grupas forma, darbojas kopā ar citiem proteīniem, lai uzsāktu mikrotubulu veidošanos procesā, ko sauc par mikrotubulu kodolu veidošanos. Vēl divi proteīni no šīs ģimenes, delta un epsilon šķirnes, var ietekmēt šūnu mitozi, lai gan pētījumi par šiem proteīniem nav tik plaši. Ir zināms, ka lielākā daļa tubulīna formu ir heterodimēra proteīni, kas nozīmē, ka tie sastāv no divām neidentiskām polipeptīdu sekvencēm, kas ir savienotas kopā.
Pirms tubulīna alfa un beta formas var sākt strādāt, veidojot mikrotubulus procesā, kas pazīstams kā polimerizācija, gamma formai vispirms ir jānodrošina ietvars, apvienojot to ar citiem proteīniem, veidojot struktūru, ko sauc par gamma tubulīna gredzena kompleksu (y-TUrc). Kad ir izveidots y-TUrc, var notikt polimerizācija, izmantojot y-TUrc kā platformu. Proteīna gamma forma parasti atrodas šūnu organellā, kas pazīstama kā centrosoma, kas ir mikrotubulu organizācijas centrs (MTOC).
Polimerizācijas process parasti notiek MTOC, un tas ietver alfa un beta proteīna formas, kas saistās ar nukleotīdu, kas pazīstams kā guanozīna trifosfāts (GTP). Saistoties ar GTP, tubulīna dimēri izkārtojas garās polimēru ķēdēs, ko sauc par protofilamentiem, kas tiek sakārtoti, mainot alfa un beta proteīna formas. Pēc tam šie protofilamenti tiek iesaiņoti kopā dobās šķiedrās, kas ir mikrotubulas. Mikrotubulas ir svarīga šūnas citoskeleta daļa, kam ir būtiska nozīme šūnas formas un struktūras uzturēšanā. Tie spēj mainīt veidošanos, lai palīdzētu veikt tādas šūnu funkcijas kā mitoze un vezikulu transportēšana, daļēji pateicoties alfa un beta tubulīna elastīgajam raksturam.
Kādreiz tika uzskatīts, ka šie proteīni parādījās tikai eikariotu šūnās. Tomēr 1950. gados tika atklāts, ka prokariotu šūnām, īpaši baktērijām, ir proteīns, ko sauc par filamentējošu temperatūras jutīgu mutantu Z (FtsZ), kas ir homologs tubulīna proteīnu saimei. FtsZ kodē ftsZ gēns, un tas ir prokariotu citoskeleta sastāvdaļa. Tam ir nozīme prokariotu šūnu dalīšanā, veidojot struktūru, ko sauc par FtsZ gredzenu, kas ir ļoti svarīga jaunu šūnu sieniņu veidošanai. FtsZ gredzenu izmanto arī dažās eikariotu šūnās hloroplastu un dažu mitohondriju šķirņu sadalīšanai.