AHR(Aryl Hydrocarbon Receptor)是转录调节子bHLH(basic Helix-Loop-Helix)-PAS(Per-ARNT-Sim)家族的一员，该家族主要调控各种发育和生理功能，包括神经发生、气管和唾液管形成、毒素代谢、昼夜节律、对缺氧的反应和激素受体功能等。bHLH-PAS家族成员的独特特征是具有PAS域，此域的名称来源于最先发现具有这个基序的三个蛋白：Drosophila Per，Human ARNT和Drosophila Sim。PAS结构域由260-310个氨基酸组成，包括两个非常保守的疏水重复序列，称为PAS-A和PAS-B，由一个保守性比较差的序列所间隔。总之，PAS结构域保守性并不好，并且可以介导许多不同的生化功能。
AHR，也称为二恶英受体，是暴露于PAH（多环芳烃）、二恶英（例如TCDD）和多氯联苯后大多数毒性反应的罪魁祸首。AHR的配体有多种，包括食用的化合物、天然以及合成的黄酮类化合物、天然产物和药物等。AHR可以通过与各种调控和信号蛋白相互作用来影响细胞信号传导，包括PAS异二聚体伴侣ARNT（芳烃受体核转运蛋白）、伴侣和免疫样蛋白（例如HSP90（Heat Shock Protein-90）、AIP（芳烃受体-相互作用蛋白）、p23、蛋白激酶以及磷酸激酶（例如酪氨酸激酶、CK2（酪蛋白激酶-2）、PKC（蛋白激酶-C））和共激活因子（例如SRC1（类固醇受体共激活因子-1），RIP140，CBP/p300）。另外，AHR还与ESR（雌激素受体）以及其他激素受体、低氧、NF-KappaB和Rb蛋白介导的信号通路有相互作用（参考资料1和2）。
通常情况下，AHR会在胞浆内与HSP90、XAP2（X-AssociatedProtein-2，也被称为ARA9和AIP）和HSP90的伴侣蛋白p23形成一个复合物处于休眠状态。当其结合相应的配体后，这个复合物中的AHR会被激活，并且发生构象的改变，从而暴露出一个和定位信号序列（NLS）。其中HSP90会从复合物中被释放出来，而AHR受体则被转运至核内，与ARNT形成异二聚体。这个异二聚体会与XRE（异源生物响应元件）结合，并改变增强子XRE控制的基因的表达。XREs具有保守的核心序列“GCGTG”，存在于异种生物代谢的几个基因的启动子区域，包括CYP1A1 (Cytochrome P450 Family-1 Subfamily-APolypeptide-1)，CYP1A2(Cytochrome P450 Family-1 Subfamily-APolypeptide-2)，CYP1B1(Cytochrome P450 Family-1Subfamily-B Polypeptide-1)和NAD（P）H-奎宁氧化还原酶。CYP1A1基因的表达除了通过TATA序列、XRE和BTE（basic transcriptionelement，a GC box）外，还可以通过至少两种调控DNA元件以底物诱导的方式进行调控。XRE上的反式作用因子是AHR/ARNT异二聚体，而SP1充当BTE的调节子。SP1与BTE的结合通过物理相互作用促进了AHR/ARNT异二聚体与XRE的结合，反之亦然，从而共同增强了CYP1A1基因的表达。
AHR/ARNT异二聚体与XRE序列结合，然后募集CBP或p300到ARNT的C端激活域（参考资料3和4）。其他几个核受体共激活因子也可以与AHR相互作用，包括ERAP140、RIP140、BRG1（Brahma-Related Gene-1）、Rb、PML（Acute Promyelocytic Leukemia Inducer），NEDD8（Neural precursor cell Expressed, Developmentally Down-regulated-8）、SUMO1（Small UbiquitinRelated Modifier-1）和p160家族共激活子的三个成员：NCOA1(Nuclear Receptor Coactivator-1)/SRC1、NCOA2(Nuclear Receptor Coactivator-2)/GRIP1/TIF2和NCOA3(Nuclear ReceptorCoactivator-3)/AIB1/pCIP/ACTR。
AHR和共激活因子的有序和周期性结合导致了组蛋白的乙酰化、Pol II（RNA Polymerase-II）的募集和基因的转录。在某些情况下，AHR的激活也会抑制基因的转录，例如编码免疫球蛋白重链和雌激素诱导的p27、组织蛋白酶D和pS2（Gastrointestinal Trefoil Protein-pS2）的基因（参考资料5、6和7）。
一种称为AHRR（AHR阻遏物）的新型PAS蛋白通过竞争性结合ARNT或者与XRE结合来抑制AHR信号转导。AHRR由AHR诱导，由此形成了一个负反馈回路，用于调节AHR。PKC和酪氨酸激酶也参与了AHR信号转导，这些激酶的抑制剂同样阻止了靶基因的诱导表达。AHR的其他负调节子包括SMRT（Silencing Mediator for Retinoic acid andThyroid hormone receptor）、COUP-TFI（Chicken Ovalbumin Upstream Promoter-Transcription Factor-1）和SHP（Small Heterodimer Partner）。SMRT与AHR结合并抑制CYP1A1反式激活，而SHP则抑制AHR/ARNT-DNA的结合。研究显示，AHR可以直接与孤儿受体COUPTF1相互作用，COUPTF-1可能是通过竞争性结合到DNA的DRE上来调节AHR的。有研究表明，在配体结合后，会通过降解来迅速下调AHR。异种生物激活的AHR在从细胞核转运到细胞质后，会被泛素/蛋白酶体系统降解。由于AHR的降解对于AHR活性的调节非常重要，因此确定AHR降解的生理位置对于将来的研究仍然很重要（参考资料8和9）。
AHR还与其他信号通路有相互作用，例如由雌激素受体和其他激素受体、低氧、NF-κB和Rb介导的那些信号通路。与AHR通路互相关联研究最多的可能是类固醇激素受体相关通路。也有人提供了AHR与ESR、AR和甲状腺激素受体途径相互作用的证据。AHR的激活会导致ESR数量和ESR反应性降低，同样会导致ESR代谢的增加。
在没有雌激素的情况下，激动剂激活的AHR-ARNT复合物可以直接与ESR-Alpha和ESR-Beta结合，从而导致ERE依赖性基因的转录激活。结合配体的AHR的这种ERE依赖性雌激素作用，需要核内AHR-ARNT复合物与未结合配体的ESR和辅因子p300/CBP直接相互作用。相反，在存在雌激素的情况下，结合配体的AHR则表现出了抗雌激素作用，其主要是通过抑制与雌激素结合ESR介导的DNA的结合来实现的。
AHR还与NF-KappaB信号通路相互作用。AHR和RelA（NF-κB亚基）之间的直接相互作用诱导了c-Myc蛋白的反式激活（参考资料2、10和11）。AHR与NF-KappaB信号通路之间的功能性相互作用主要是通过与共同的共激活因子SRC1和p300/CBP的相互作用而引起的。AHR和NF-KappaB RelA形成没有活性的复合物，从而导致相互抑制。AHR和RelA之间的相互作用为功能拮抗作用提供了理论基础。有研究发现PKC途径的调节也会影响AHR信号转导。不过，尚未有研究发现AHR与PKC途径蛋白之间的直接相互作用，也没有发现任何AHR复合蛋白会被PKC磷酸化。
AHR还可能通过生长因子信号传导，细胞周期停滞和凋亡而参与细胞周期调控。AHR可能还通过生长因子信号通路、细胞周期阻滞和凋亡来参与细胞周期调控。由于仍未发现AHR反式激活的机制，并且相互依存的蛋白-蛋白相互作用的复杂性，AHR与各种细胞信号级联通路之间的相互作用研究进展缓慢。AHR调控的已知基因启动子区域的分析，有助于阐明AHR在胚胎发育和细胞稳态中的作用。
人类与其他物种AHR信号通路的比较研究，可能会发现物种特异性的AHR机制，也有可能会发现AHR在进化上保守的内源性作用。最后，由AHR介导的非转录事件是否在生物学和毒理学中起重要作用还有待研究（参考资料1、12和13）。
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