ヘキソキナーゼI（HK-I）は、グルコースを解糖経路に引き込むため、酵素活性化剤となる。それはグルコースをリン酸化して、グルコース-6-リン酸（G6P）を生成物として放出する機能を持つ。HK-Iは、グルコースの活性化を解糖系へ伝達するだけでなく、グルコースを細胞内に拡散しやすくするために低いグルコース濃度を維持する。この分子は、α-ヘリックスを介して結合する2つの触媒ドメイン（N末端ドメインとC末端ドメイン）からなる。N末端はC末端のアロステリック調節因子として働き、C末端は触媒活性に関与する唯一のものである。HK-IはG6Pの濃度によって制御され、G6Pはフィードバック阻害剤として作用する。G6P濃度が低いとHK-Iは活性化され、G6P濃度が高いとHK-Iは抑制される[1]。
グルコキナーゼ（GK）は、グルコースをグルコース-6-リン酸（G6P）にリン酸化することで、解糖系を助ける酵素である。これはヘキソキナーゼのアイソザイムであり、主に膵臓のβ細胞に存在するほか、解糖作用によりグルコース誘発性のインスリン分泌を引き起こす肝臓、腸、脳の細胞でも見られる[2]。グルコキナーゼ活性化剤は、肝臓でのグルコースの取り込みを促進し、膵臓のβ細胞でのインスリン分泌を増加させることにより、血糖値を低下させる[2]。そのため、2型糖尿病の患者では、グルコキナーゼおよびグルコキナーゼ活性化剤が治療の中心となっている。グルコキナーゼにはグルコキナーゼ調節タンパク質（GKRP）が結合する単一のアロステリック部位が存在し、GKRPは細胞内のグルコース濃度が低いときに核内で不活性化型構造に対して結合している。しかし、細胞内のグルコース濃度が上昇すると、グルコキナーゼ-GKRP複合体は解離し、GKは細胞質へと進み、そこでグルコースをリン酸化する。細胞内に豊富に存在するグルコースは、グルコキナーゼの酵素活性化剤として働く。β細胞や肝細胞でグルコキナーゼが活性化されると、グルコースが取り込まれグリコーゲンの産生をもたらす。このβ細胞の活性化によりインスリンが分泌され、筋肉にグリコーゲンとして蓄積するグルコースの取り込みが促進する[3]。
