Tubuliini on pallomainen proteiini, jota esiintyy yleensä eukaryoottisoluissa. Näiden proteiinien alfa- ja beeta -muodot ovat mikrotubulusten perusaineita, yksi solun sytoskeletonin pääkomponenteista. Gamma -tubuliini, joka on tämän proteiiniperheen kolmas muoto, toimii yhdessä muiden proteiinien kanssa aloittaakseen mikrotubulusten luomisen prosessissa, jota kutsutaan mikrotubulusten ytimiksi. Kaksi muuta proteiinia tästä perheestä, delta- ja epsilon -lajikkeet, voivat vaikuttaa solumitoosiin, vaikka näiden proteiinien tutkimus ei ole niin laaja. Useimpien tubuliinin muotojen tiedetään olevan heterodimeeriproteiineja, mikä tarkoittaa, että ne koostuvat kahdesta epäidenttisestä polypeptidisekvenssistä, jotka on sidottu yhteen.
Ennen kuin tubuliinin alfa- ja beeta-muodot voivat alkaa työskennellä mikrotubulusten luomiseksi polymeroinnissa tunnetussa prosessissa, gamma-muodon on ensin muodostettava kehys yhdistämällä se muiden proteiinien kanssa muodostamaan rakenne, jota kutsutaan gamma-tubuliinirengaskompleksiksi (y-TUrc). Kun y-TUrc on muodostettu, polymerointi voi tapahtua käyttämällä y-TUrc-alustaa. Proteiinin gamma -muoto löytyy yleensä soluorganellista, joka tunnetaan centrosomina, joka on mikrotubulusten organisointikeskus (MTOC).
Polymerointiprosessi tapahtuu yleensä MTOC: ssa, ja siihen liittyy alfa- ja beeta -proteiinimuotojen sitoutuminen guanosiinitrifosfaatiksi (GTP) tunnettuun nukleotidiin. Kun tubuliinidimeerit ovat sitoutuneet GTP: hen, ne järjestäytyvät pitkiin polymeeriketjuihin, joita kutsutaan protofilamentteiksi, jotka on järjestetty vuorotellen alfa- ja beeta -proteiinimuotoja. Nämä protofilamentit pakataan sitten yhteen onttoihin kuituihin, jotka ovat mikrotubuluksia. Mikrotubulukset ovat tärkeä osa solun sytoskeletonia, ja niillä on tärkeä rooli solun muodon ja rakenteen ylläpitämisessä. Ne pystyvät siirtämään muodostumista auttamaan solutoimintojen, kuten mitoosin ja rakkuloiden kuljetuksen, suorittamisessa, osittain johtuen alfa- ja beetatubuliinin joustavasta luonteesta.
Oltiin kerran sitä mieltä, että näitä proteiineja esiintyi vain eukaryoottisoluissa. Kuitenkin 1950-luvulla havaittiin, että prokaryoottisoluilla, erityisesti bakteereilla, on proteiini nimeltä Filamenting-lämpötilaherkkä mutantti Z (FtsZ), joka on homologinen proteiinien tubuliiniperheen kanssa. FtsZ: tä koodaa ftsZ -geeni ja se on osa prokaryoottista sytoskeletonia. Sillä on rooli prokaryoottisessa solujakautumisessa ja se luo rakenteen nimeltä FtsZ -rengas, joka on elintärkeä uusien soluseinien muodostumiselle. FtsZ -rengasta käytetään myös joissakin eukaryoottisoluissa kloroplastien ja joidenkin mitokondrioiden jakautumiseen.