HIF-1是一種異源二聚體,主要由120kD的HIF-1α和91~94kD的HIF-1β兩個亞單位組成。
HIF-1β亞基又稱芳香烴受體核轉運子(aryl hydrocarbon re-eptor nuclear translocator,ARNT),基因定位于人的1號染色體q21區,在細胞內穩定表達,起結構性作用;
HIF-1α基因定位于人的14號染色體q21~24區,受缺氧信號的調控,是HIF-1的活性亞基。
每個亞單位的氨基端均含有堿性的螺旋-環-螺旋(basic-he-lix-loop-helix,bHLH)構型和Per/Amt/Sim(PAS)結構,是其形成異源二聚體并與DNA結合所必需的結構。
作為活性亞基的HIF-1α,由826個氨基酸構成,其兩個末端是感受缺氧信號的活性調控區域,C末端有一個富含脯氨酸-絲氨酸-蘇氨酸(Pro/Ser/Thr)的氧依賴降解結構域(oxygen-dependent degradationdomain,ODDD)和反式激活結構域(transactivationdomain,TAD),即TAD-C;
N末端含有TAD-N;這些結構域都是缺氧誘導蛋白穩定、核定位和轉錄激活的調節域,其中TAD-C發揮精細調整作用,TAD-N為激活轉錄所必需,可見HIF-1α亞基受缺氧調控并調節HIF-1的活性。
關于HIF-1β,除了結構性組成作用外,其還可能與HIF-1在核內的穩定性及二聚化后的構象轉變有關。有研究證明在ARNT缺陷的細胞不能誘導HIF-1的活性,HIF-1α亞基必須與HIF-1β亞基聚合形成異二聚體,才能發揮轉錄因子的作用。