HSP70 (também chamado de proteína de choque térmico 70 ou HSP72) tem uma ampla gama de funções diversas. Ela é induzivelmente expressa, enquanto a Hsc70 (Heat shock cognate 70) – compartilhando um grau muito alto de homologia e função – não é. A Hsc70 (também chamada HSP73) é expressa constitutivamente. Geralmente a HSP70 é vista como uma proteína anti-apoptótica em sua maioria. Ela interage com as vias intrínsecas e extrínsecas da apoptose em várias junções e inibe a morte celular através de atividades independentes e dependentes de chaperone. A HSP70 protege as células da citotoxicidade induzida pelo TNF, monócitos, stress oxidativo, agentes quimioterápicos, ceramida e radiação. Os eventos apoptóticos gerados pelo óxido nítrico e estresse térmico provocam a translocação de Bax do citoplasma para a mitocôndria, que é inibida pela superexpressão da HSP70. A jusante da via, a HSP70 também inibe a formação de um complexo apoptossômico funcional pela interação direta com Apaf-1. Ela previne eventos tardios dependentes da caspase, como a ativação da fosfolipase citosólica A2 e alterações na morfologia nuclear; também pode proteger as células da expressão forçada da caspase-3. A HSP70 pode, independentemente de sua atividade de acompanhamento, inibir a morte celular mediada por JNK, através da supressão da fosforilação JNK diretamente e/ou através da cinase SEK a montante.

HSP70 e HSP90 foram identificadas como tendo uma função portadora de peptídeo. Eles foram encontrados envolvidos na apresentação cruzada de peptídeos derivados de tumores em moléculas de MHC classe I. Funções mais diversas foram relatadas, entretanto – a ligação de micobactérias HSP70 a CD40 foi encontrada para mediar uma sinalização celular dependente de cálcio e a liberação de quimiocinas CC, citocinas pró-inflamatórias e óxido nítrico, enquanto que as HSP70 de mamíferos foram encontradas para facilitar a endocitose mediada por receptores.

HSP70 e HSP90 são capazes de sinalizar perigo para a célula mesmo na ausência de peptídeos imunogênicos. As próprias células tumorais foram identificadas como uma fonte de HSP70 extracelular, e após o tratamento com IFN-Hsc70 foi observado. Além disso, citocinas pró-inflamatórias são liberadas após as interações da HSP70 livre de peptídeos com CD14 e TLR2/4 em células que apresentam antígenos. O processo é iniciado através da translocação da NF-B para o núcleo. A liberação de citocinas desencadeia a estimulação do sistema imunológico inato.

HSP70 também compete com o ligante CD40 para ligação às células que apresentam antígenos. Além disso, as HSP70 parecem estar envolvidas na estimulação da migração das células dendríticas para os linfonodos drenantes e na maturação dessas células. Elas aparecem -regulação do CD86, CD83 e CD40 após contato com a HSP70 MHC classe II. Entretanto, o papel das HSPs como proteínas semelhantes às citocinas parece ser devido, pelo menos em parte, aos níveis contaminantes de LPS ou contaminação por lipoproteínas bacterianas nas preparações de HSPs. Também é claro que muitas HSPs podem ligar o LPS. A redução dos níveis de LPS reduz a capacidade estimulante das HSP70s e HSP90s em relação às células dendríticas.

Células assassinas naturais (NK) são células efetoras importantes do sistema imunológico inato. A HSP70 foi identificada como sendo um fator desencadeante para células NK com alta densidade superficial CD94. Após o mapeamento da interação, se foi descoberto que apenas um peptídeo 14-mer – T-K-D-N-N-L-L-G-R-F-E-L-S-G (TKD; AA450-463) do domínio C-terminal foi necessário para o estímulo imunológico. Quando incubado com citocinas e HSP70 ou o peptídeo TKD, a densidade da superfície celular dos receptores NK aumenta, incluindo o CD94. Outros estudos de bloqueio mostraram a importância do CD94 na interação das células NK com a HSP70 em células tumorais. A triagem de biópsias de tumores humanos revelou que a HSP70 está frequentemente presente nas membranas plasmáticas do cólon, pulmões, pâncreas, cabeça e pescoço e suas metástases. Amostras típicas ou normais de tecido são encontradas como sendo HSP70-negativas. Curiosamente, a densidade da superfície celular (dos tecidos tumorais) da HSP70 pode ser aumentada ainda mais pela administração de reagentes (como alquil-lisofosfolípidos interativos de membrana, drogas citostáticas, incluindo taxoides e sulfato de vincristina, inibidores da ciclo-oxigenase (COX-1/2), ácido acetilsalicílico, sensibilizadores de insulina ou sujeitando as amostras a hipertermia, radiação e terapia fotodinâmica. Esta densidade elevada de HSP70 correlaciona-se com um aumento da sensibilidade à morte celular mediada por células NK, sugerindo uma capacidade terapêutica baseada em células NK ainda mais aumentada pela estimulação com meios químicos ou químicos.

Foi demonstrado que a indução de HSP70 é importante na sobrevivência neuronal após um AVC, o que correlaciona com as observações clássicas da importância das HSP e do seu papel de cardioproteção. A HSP70 também é capaz de melhorar a eficiência do transplante tecidual, e ameniza as sérias implicações de doenças crônicas como diabetes (resultados de estudos com indutores de HSP70 como bimoclomol e BRX-220). Outras doenças neurológicas incluindo Huntington, Parkinson e Alzheimer ou casos de trauma neurológico mostram efeitos benéficos se a sobre-expressão da HSP70 (e HSP40) estiver presente. Os indutores da HSP70 são numerosos, e incluem cloreto estanoso (melhorando a taxa de sucesso dos transplantes de tecido), geranil-geranil acetona (protege os neurônios contra isquemia cerebral), o medicamento antiulcerígeno carbenoxolona e provavelmente o mais conhecido – a aspirina, que melhora a síntese da HSP70.