Tubulinas yra sferinis baltymas, paprastai randamas eukariotinėse ląstelėse, kuris būna įvairių formų, kurios visos atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį ląstelės struktūroje ir funkcijoje. Šių baltymų alfa ir beta formos yra pagrindiniai mikrotubulių blokai, vienas iš pagrindinių ląstelės citoskeleto komponentų. Gama tubulinas, trečioji šios baltymų šeimos forma, veikia kartu su kitais baltymais, kad inicijuotų mikrotubulių susidarymą procese, vadinamame mikrotubulų branduolių susidarymu. Dar du šios šeimos baltymai, delta ir epsilon veislės, gali turėti įtakos ląstelių mitozei, nors šių baltymų tyrimai nėra tokie platūs. Yra žinoma, kad dauguma tubulino formų yra heterodimeriniai baltymai, tai reiškia, kad jie susideda iš dviejų neidentiškų polipeptidų sekų, sujungtų kartu.
Kad tubulino alfa ir beta formos pradėtų dirbti kurdamos mikrovamzdelius procese, vadinamame polimerizacija, gama forma pirmiausia turi sudaryti pagrindą, susijungdama su kitais baltymais, kad susidarytų struktūra, vadinama gama tubulino žiedo kompleksu (y-TUrc). Kai susidaro y-TUrc, polimerizacija gali vykti naudojant y-TUrc kaip platformą. Baltymų gama forma paprastai randama ląstelės organelėje, vadinamoje centrosoma, kuri yra mikrotubulų organizavimo centras (MTOC).
Polimerizacijos procesas paprastai vyksta MTOC ir apima alfa ir beta baltymų formas, kurios prisijungia prie nukleotido, žinomo kaip guanozino trifosfatas (GTP). Prisijungę prie GTP, tubulino dimerai išsidėsto į ilgas polimerų grandines, vadinamas protofilamentais, kurios išsidėsto pakaitomis alfa ir beta baltymų formas. Tada šie protofilamentai supakuojami į tuščiavidurius pluoštus, kurie yra mikrovamzdeliai. Mikrovamzdeliai yra svarbi ląstelės citoskeleto dalis, atliekanti gyvybiškai svarbų vaidmenį palaikant ląstelės formą ir struktūrą. Jie gali pakeisti formavimąsi, kad padėtų vykdyti ląstelių funkcijas, tokias kaip mitozė ir pūslelių transportavimas, iš dalies dėl alfa ir beta tubulino lankstaus pobūdžio.
Kažkada buvo manoma, kad šie baltymai atsirado tik eukariotinėse ląstelėse. Tačiau šeštajame dešimtmetyje buvo išsiaiškinta, kad prokariotinės ląstelės, ypač bakterijos, turi baltymą, vadinamą Gijų temperatūrai jautriu mutantu Z (FtsZ), kuris yra homologiškas tubulino baltymų šeimai. FtsZ koduoja ftsZ genas ir yra prokariotinio citoskeleto komponentas. Jis vaidina prokariotinių ląstelių dalijimąsi, sukurdamas struktūrą, vadinamą FtsZ žiedu, kuri yra gyvybiškai svarbi naujų ląstelių sienelių susidarymui. FtsZ žiedas taip pat naudojamas kai kuriose eukariotinėse ląstelėse chloroplastams ir kai kurioms mitochondrijų atmainoms dalyti.