HSP70 (også kaldet heat shock protein 70 eller HSP72) har en bred vifte af forskellige funktioner. Det udtrykkes induktivt, hvorimod Hsc70 (heat shock cognate 70) – der deler en meget høj grad af homologi og funktion – ikke gør det. Hsc70 (også kaldet HSP73) er konstitutivt udtrykt. Generelt ses HSP70 det som et mest et anti-apoptotisk protein. Det interagerer med de intrinsiske og extrinsiske apoptoseveje på flere punkter og hæmmer celledøden gennem chaperonafhængige såvel som uafhængige aktiviteter. HSP70 beskytter celler mod cytotoksicitet induceret af TNF, monocytter, oxidativ stress, kemoterapeutiske midler, ceramid og stråling. De apoptotiske hændelser, der opstår som følge af nitrogenoxid og varmestress, udløser translokation af Bax fra cytoplasma til mitokondrier, hvilket hæmmes ved overekspression af HSP70. Nedstrøms i vejen hæmmer HSP70 også dannelsen af et funktionelt apoptosomkompleks ved direkte interaktion med Apaf-1. Det forhindrer sene caspaseafhængige hændelser som f.eks. aktivering af cytosolisk phospholipase A2 og ændringer i kernemorfologien; det kan også beskytte celler mod tvungen ekspression af caspase-3. HSP70 kan, uafhængigt af sin chaperoneringsaktivitet, hæmme JNK-medieret celledød ved at undertrykke JNK-fosforylering enten direkte og/eller gennem den opstrøms SEK-kinase.

HSP70 og HSP90 er blevet identificeret til at have en peptidtransportørfunktion. De har vist sig at være involveret i krydspræsentation af tumorafledte peptider på MHC-klasse I-molekyler. Der er imidlertid blevet rapporteret om mere forskelligartede funktioner – det blev konstateret, at binding af mykobakteriel HSP70 til CD40 kan formidle en calciumafhængig cellesignalering og frigivelse af CC-kemokiner, proinflammatoriske cytokiner og nitrogenoxid, mens det blev konstateret, at pattedyrs HSP70’er letter receptormedieret endocytose.

HSP70 og HSP90 er i stand til at signalere fare til cellen, selv i fravær af immunogene peptider. Tumorcellerne selv er blevet identificeret som en kilde til ekstracellulære HSP70’er, og efter behandling med IFN-Hsc70 er der blevet observeret. Endvidere frigives proinflammatoriske cytokiner efter interaktioner mellem peptidfri HSP70 og CD14 og TLR2/4 på antigenpræsenterende celler. Processen indledes ved translokation af NF-B til kernen. Cytokinfrigivelsen udløser stimulering af det medfødte immunsystem.

HSP70 konkurrerer også med CD40-liganden om at binde sig til antigenpræsenterende celler. Desuden synes HSP70 at være involveret i stimuleringen af dendritiske cellers migration til de drænende lymfeknuder og i modningen af disse celler De viser opregulering af CD86, CD83 og CD40 efter kontakt med HSP70 MHC klasse II. HSP’ernes rolle som cytokinlignende proteiner synes imidlertid at skyldes, i det mindste delvist, kontaminerende niveauer af LPS eller bakteriel lipoproteinforurening i HSP-præparaterne. Det er også klart, at mange HSP’er kan binde LPS. Reduktion af LPS-niveauet reducerer HSP70’ernes og HSP90’ernes stimulerende evne over for dendritiske celler.

Natural Killer (NK)-celler er vigtige effektorceller i det medfødte immunsystem. HSP70 blev identificeret som værende en udløsende faktor for NK-celler med en høj CD94-overfladetæthed. Efter kortlægning af interaktionen blev det konstateret, at kun et 14-mer peptid – T-K-D-N-N-N-L-L-L-G-R-F-F-E-L-S-G (TKD; AA450-463) fra det C-terminale domæne var påkrævet for immunstimulerende virkning. Ved inkubation med cytokiner og HSP70 eller TKD-peptidet øges celleoverfladetætheden af NK-receptorer, herunder CD94. Yderligere blokeringsundersøgelser viste, at CD94 har betydning for NK-cellernes interaktion med HSP70 på tumorceller. Screening af humane tumorbiopsier har vist, at HSP70 ofte er til stede i plasmamembraner i tyktarmen, lungerne, bugspytkirtlen, hovedet og halsen og metastaser heraf. Typiske eller normale vævsprøver viser sig at være HSP70-negative. Interessant nok kan celleoverfladetætheden (fra tumorvæv) af HSP70 øges yderligere ved indgivelse af reagenser (f.eks. membraninteraktive alkyl-lysophospholipider, cytostatika, herunder taxoider og vincristinsulfat, cyclooxygenase (COX-1/2)-inhibitorer, acetylsalicylsyre, insulinsensibilisatorer) eller ved at udsætte prøverne for hypertermi, stråling og fotodynamisk terapi. Denne forhøjede HSP70-tæthed korrelerer med en øget følsomhed over for NK-celle -medieret celledød, hvilket tyder på en NK-cellebaseret terapeutisk kapacitet, der yderligere øges ved stimulering med kemiske eller kemiske midler.

Det er blevet vist, at HSP70-induktion er vigtig for neuronal overlevelse efter et slagtilfælde, hvilket korrelerer med de klassiske observationer af betydningen af HSP’er og deres rolle kardio-protektion. HSP70 er også i stand til at forbedre vævstransplantationseffektiviteten og afhjælper de alvorlige konsekvenser af kroniske sygdomme som f.eks. diabetes (som følge af undersøgelser, der anvender HSP70-induktorer som f.eks. bimoclomol og BRX-220). Andre neurologiske sygdomme, herunder Huntingtons, Parkinsons og Alzheimers sygdom eller neurologiske traumer, viser gavnlige virkninger, hvis der er overekspression af HSP70 (og HSP40). Der findes mange induktorer af HSP70, bl.a. stinnous chloride (forbedrer succesraten for vævstransplantationer), geranyl-geranyl acetone (beskytter neuroner mod cerebral iskæmi), det antiulceriske lægemiddel carbenoxolon og sandsynligvis det mest kendte – aspirin, som øger HSP70-syntesen.