BMAL1 (ARNTL)、CLOCK和NPAS2是基本的螺旋-环-螺旋转录因子。在人类中，BMAL1已被证明与CLOCK形成异源二聚体。在小鼠中，BMAL1可以与CLOCK或NPAS2形成异源二聚体。与其他基本螺旋-环-螺旋蛋白相似，基本结构域与DNA结合，在本例中是E-box基序，螺旋-环-螺旋结构域相互作用形成异源二聚体。BMAL1和CLOCK/NPAS2二聚后被未知激酶共同依赖磷酸化。磷酸化增强了反式激活活性，并被PER:CRY复合物抑制。CLOCK和NPAS2都在下丘脑的视交叉上核表达，并在那里重复作用。然而，CLOCK和NPAS2的组织分布并不完全重叠。例如，在前脑中发现的是NPAS2而不是CLOCK。