Niektóre mono- i disacharydy pełnią w komórce funkcję cząsteczek sygnałowych regulujących ekspresję genów. W komórkach drożdży pączkujących błonowe sensory glukozy Snf3 i Rgt2 aktywują szlaki sygnałowe regulujące ekspresję genów kodujących transportery glukozy. Błonowy receptor glukozy Gpr1 współdziałający z białkiem G aktywuje łańcuch transdukcji sygnału obejmujący cyklazę adenylanową i kinazę białkową A. Wyniki wielu dotychczasowych badań sugerują, że zmiany wewnątrzkomórkowego stężenia glukozy są rejestrowane przez heksokinazę2 (Hxk2). Kluczową pozycję w sygnalizacji cukrowcowej zajmuje wielkocząsteczkowy kompleks SNF1, w skład którego wchodzi kinaza białkowa Snf1, białko Snf4 oraz jedno z białek łącznikowych (Sip1, Sip2 lub Gal83). Kompleks SNF1 fosforyluje białka regulujące transkrypcję wpływając w ten sposób na ekspresję genów biorących udział w odpowiedzi na glukozę. W ostatnich latach wzrosła liczba doniesień na temat roślinnych szlaków sygnałowych aktywowanych przez glukozę, sacharozę i regulowanych przez trehalozę. Niektóre elementy skomplikowanego układu sygnalizacji cukrowcowej (błonowe białka sensorowe, heksokinaza, kompleksy SNF i SCF, kinazy i fosfatazy białkowe) są homologami białek drożdżowych tworzących kaskadę sygnałową aktywowaną przez glukozę. Szlaki transdukcji sygnałów cukrowcowych wraz ze szlakami hormonalnymi i szlakami odpowiedzi na sygnały środowiska zewnętrznego tworzą w komórkach roślinnych złożoną sieć sygnalizacyjną. W komórkach ssaków złożone odpowiedzi na glukoze są zależne od jej fosforylacji oraz reakcji towarzyszących zmianom hormonalnym zależnym od glukozy. Stosunkowo dobrze poznany mechanizm sygnalizacji glukozowej w komórkach ß trzustki reguluje ekspresję genu proinsuliny, a poprzez wzrost stosunku ATP: AMP wpływa na depolaryzację błony, aktywację kanałów wapniowych bramkowanych napięciem i wzrost sekrecji insuliny.