System Hsp70 oddziałuje z przedłużonymi segmentami peptydowymi białek, jak również z częściowo sfałdowanymi białkami, aby spowodować agregację białek w kluczowych szlakach w celu deregulacji aktywności.Kiedy nie oddziałuje z peptydem substratowym, Hsp70 jest zwykle w stanie związanym z ATP. Hsp70 sam w sobie charakteryzuje się bardzo słabą aktywnością ATPazy, tak że spontaniczna hydroliza nie nastąpi przez wiele minut. Gdy nowo syntetyzowane białka wychodzą z rybosomów, domena Hsp70 wiążąca substraty rozpoznaje sekwencje hydrofobowych reszt aminokwasowych i wchodzi z nimi w interakcje. Ta spontaniczna interakcja jest odwracalna, a w stanie związanym z ATP Hsp70 może stosunkowo swobodnie wiązać i uwalniać peptydy. Jednakże, obecność peptydu w domenie wiążącej stymuluje aktywność ATPazy Hsp70, zwiększając jej normalnie powolne tempo hydrolizy ATP. Kiedy ATP jest hydrolizowany do ADP, kieszeń wiążąca Hsp70 zamyka się, ściśle wiążąc teraz uwięziony łańcuch peptydowy. Dalsze przyspieszenie hydrolizy ATP zapewniają tzw. kochaperony z domeną J: przede wszystkim Hsp40 u eukariotów i DnaJ u prokariotów. Te kochaperony dramatycznie zwiększają aktywność ATPazową Hsp70 w obecności oddziałujących peptydów.

By binding tightly to partially synthesized peptide sequences (incomplete proteins), Hsp70 prevents them from aggregating and being rendered nonfunctional. Gdy całe białko jest już zsyntetyzowane, czynnik wymiany nukleotydów (prokariotyczny GrpE, eukariotyczny BAG1 i HspBP1) stymuluje uwalnianie ADP i wiązanie świeżego ATP, otwierając kieszeń wiążącą. Białko może wtedy swobodnie składać się samodzielnie lub zostać przekazane innym chaperonom do dalszego przetwarzania. HOP (the Hsp70/Hsp90 Organizing Protein) może wiązać się jednocześnie z Hsp70 i Hsp90 i pośredniczy w przenoszeniu peptydów z Hsp70 do Hsp90.

Hsp70 pomaga również w transporcie transmembranowym białek, stabilizując je w stanie częściowo sfałdowanym. Wiadomo również, że jest fosforylowany, co reguluje kilka jego funkcji.

Białka Hsp70 mogą działać w celu ochrony komórek przed stresem termicznym lub oksydacyjnym. Stresy te normalnie działają w celu uszkodzenia białek, powodując częściowe rozkładanie i ewentualną agregację. Poprzez tymczasowe wiązanie się z hydrofobowymi resztami odsłoniętymi przez stres, Hsp70 zapobiega agregacji tych częściowo zdenaturowanych białek i hamuje ich ponowne składanie. Niski poziom ATP jest charakterystyczny dla szoku cieplnego, a trwałe wiązanie jest postrzegane jako tłumienie agregacji, podczas gdy powrót z szoku cieplnego wiąże substraty i cyklizuje nukleotydy. W termofilnym beztlenowcu (Thermotoga maritima) Hsp70 wykazuje wrażliwe na redoks wiązanie do modelowych peptydów, co sugeruje drugi tryb regulacji wiązania oparty na stresie oksydacyjnym.

Hsp70 wydaje się być zdolny do udziału w usuwaniu uszkodzonych lub wadliwych białek. Interakcja z CHIP (Carboxyl-terminus of Hsp70 Interacting Protein) – ligazą ubikwitynową E3 – pozwala Hsp70 przekazywać białka do komórkowych szlaków ubikwitynacji i proteolizy.

Wreszcie, oprócz poprawy ogólnej integralności białek, Hsp70 bezpośrednio hamuje apoptozę. Jednym ze znaków rozpoznawczych apoptozy jest uwalnianie cytochromu c, który następnie rekrutuje Apaf-1 i dATP/ATP do kompleksu apoptosomu. Kompleks ten następnie rozszczepia prokaspazę-9, aktywując kaspazę-9 i ostatecznie indukując apoptozę poprzez aktywację kaspazy-3. Hsp70 hamuje ten proces poprzez blokowanie rekrutacji prokaspazy-9 do kompleksu apoptosomowego Apaf-1/dATP/cytochrom c. Nie wiąże się bezpośrednio z kompleksem apoptosomowym. Nie wiąże się bezpośrednio do miejsca wiązania prokaspazy-9, ale prawdopodobnie indukuje zmianę konformacyjną, która sprawia, że wiązanie prokaspazy-9 jest mniej korzystne. Hsp70 oddziałuje z białkiem czujnika stresu retikulum endoplazmatycznego IRE1alpha, chroniąc komórki przed apoptozą indukowaną stresem ER. Interakcja ta przedłuża splicing XBP-1 mRNA, indukując w ten sposób wzrost transkrypcji celów splicingowanego XBP-1, takich jak EDEM1, ERdj4 i P58IPK, ratując komórki przed apoptozą. Inne badania sugerują, że Hsp70 może odgrywać rolę antyapoptotyczną na innych etapach, ale nie jest zaangażowany w apoptozę indukowaną przez Fas-ligand (chociaż Hsp 27 jest). Zatem Hsp70 nie tylko ratuje ważne składniki komórki (białka), ale także bezpośrednio ratuje komórkę jako całość. Biorąc pod uwagę, że białka reagujące na stres (takie jak Hsp70) wyewoluowały przed maszynami apoptotycznymi, bezpośrednia rola Hsp70 w hamowaniu apoptozy dostarcza interesującego ewolucyjnego obrazu tego, jak nowsze (apoptotyczne) maszyny pomieściły wcześniejsze maszyny (Hsps), wyrównując w ten sposób poprawioną integralność białek komórki ze zwiększonymi szansami na przeżycie tej konkretnej komórki.

.