Sistemul Hsp70 interacționează cu segmentele peptidice extinse ale proteinelor, precum și cu proteinele parțial pliate pentru a provoca agregarea proteinelor în căi cheie pentru a deregla activitatea.Atunci când nu interacționează cu o peptidă substrat, Hsp70 se află de obicei într-o stare legată de ATP. Hsp70 în sine se caracterizează printr-o activitate ATPază foarte slabă, astfel încât hidroliza spontană nu va avea loc timp de multe minute. Pe măsură ce proteinele nou-sintetizate ies din ribozomi, domeniul de legare a substratului al Hsp70 recunoaște secvențe de reziduuri de aminoacizi hidrofobi și interacționează cu acestea. Această interacțiune spontană este reversibilă, iar în starea legată de ATP, Hsp70 poate lega și elibera relativ liber peptide. Cu toate acestea, prezența unei peptide în domeniul de legare stimulează activitatea ATPază a Hsp70, crescând rata de hidroliză ATP, în mod normal lentă. Atunci când ATP este hidrolizat în ADP, buzunarul de legare al Hsp70 se închide, legând strâns lanțul peptidic acum blocat. Așa-numitele cochaperone din domeniul J, care accelerează și mai mult hidroliza ATP, sunt așa-numitele cochaperone din domeniul J: în principal Hsp40 la eucariote și DnaJ la procariote. Aceste cochaperone cresc dramatic activitatea ATPază a Hsp70 în prezența peptidelor care interacționează.

Prin legarea strânsă la secvențe peptidice parțial sintetizate (proteine incomplete), Hsp70 împiedică agregarea acestora și transformarea lor în nefuncționale. Odată ce întreaga proteină este sintetizată, un factor de schimb de nucleotide (GrpE procariot, BAG1 eucariot și HspBP1 sunt printre cei care au fost identificați) stimulează eliberarea de ADP și legarea de ATP proaspăt, deschizând buzunarul de legare. Proteina este apoi liberă să se plieze singură sau să fie transferată către alți chaperoni pentru procesare ulterioară. HOP (proteina organizatoare Hsp70/Hsp90) se poate lega atât de Hsp70, cât și de Hsp90 în același timp și mediază transferul peptidelor de la Hsp70 la Hsp90.

Hsp70 ajută, de asemenea, la transportul transmembranar al proteinelor, stabilizându-le într-o stare de pliere parțială. Se știe, de asemenea, că este fosforilată, ceea ce reglează mai multe dintre funcțiile sale.

Proteinele Hsp70 pot acționa pentru a proteja celulele de stresul termic sau oxidativ. Aceste stresuri acționează în mod normal pentru a deteriora proteinele, provocând desfășurarea parțială și o posibilă agregare. Prin legarea temporară la reziduurile hidrofobe expuse de stres, Hsp70 previne agregarea acestor proteine parțial denaturate și le împiedică să se replieze. Un nivel scăzut de ATP este caracteristic șocului termic, iar legarea susținută este văzută ca o suprimare a agregării, în timp ce recuperarea după șocul termic implică legarea substratului și ciclarea nucleotidelor. La un anaerob termofil (Thermotoga maritima), Hsp70 demonstrează o legare sensibilă la redox la peptide model, sugerând un al doilea mod de reglare a legării bazat pe stresul oxidativ.

Hsp70 pare a fi capabilă să participe la eliminarea proteinelor deteriorate sau defecte. Interacțiunea cu CHIP (Carboxyl-terminus of Hsp70 Interacting Protein) – o ubiquitin ligază E3 – îi permite lui Hsp70 să transmită proteinele către căile de ubiquitinare și proteoliză ale celulei.

În cele din urmă, pe lângă faptul că îmbunătățește integritatea generală a proteinelor, Hsp70 inhibă direct apoptoza. Un semn distinctiv al apoptozei este eliberarea de citocrom c, care apoi recrutează Apaf-1 și dATP/ATP într-un complex apoptosom. Acest complex clivează apoi procaspaza-9, activând caspaza-9 și, în cele din urmă, inducând apoptoza prin activarea caspazei-3. Hsp70 inhibă acest proces prin blocarea recrutării procaspazei-9 în complexul apoptosom Apaf-1/dATP/citocrom c. Aceasta nu se leagă direct la situsul de legare a procaspazei-9, dar probabil induce o modificare conformațională care face ca legarea procaspazei-9 să fie mai puțin favorabilă. S-a demonstrat că Hsp70 interacționează cu proteina senzor de stres din reticulul endoplasmatic IRE1alpha, protejând astfel celulele de apoptoza indusă de stresul ER. Această interacțiune a prelungit splicingul ARNm XBP-1, inducând astfel creșterea transcripțională a țintelor XBP-1 splicingului XBP-1, cum ar fi EDEM1, ERdj4 și P58IPK, salvând celulele de apoptoză. Alte studii sugerează că Hsp70 poate juca un rol antiapoptotic în alte etape, dar nu este implicată în apoptoza mediată de Fas-ligand (deși Hsp 27 este implicată). Prin urmare, Hsp70 nu numai că salvează componente importante ale celulei (proteinele), ci și salvează direct celula ca întreg. Având în vedere că proteinele de răspuns la stres (precum Hsp70) au evoluat înaintea mașinăriei apoptotice, rolul direct al Hsp70 în inhibarea apoptozei oferă o imagine evolutivă interesantă a modului în care o mașinărie mai recentă (apoptotică) a acomodat mașinăria anterioară (Hsps), aliniind astfel integritatea îmbunătățită a proteinelor unei celule cu șansele sporite de supraviețuire a acelei celule anume.

.