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诺如病毒由未填充的二十面体(20表面)衣壳组成,该衣壳由主要衣壳蛋白VP1形成。VP1蛋白可以形成较大的衣壳,由180个蛋白组成,直径为38至40 nm,T = 3对称。他们也可以从60个VP1对称的VP1蛋白组装成较小的衣壳(23 nm)。这两种结构在电子显微镜图像中均显示为带有模糊边缘的圆形结构(见图)。粪便中诺如病毒颗粒的透射电子显微镜图像
位于内部的次要衣壳蛋白也参与了病毒体衣壳的构建。生化研究表明,它与衣壳内侧结合并增加了衣壳的稳定性。在衣壳内部,病毒基因组单股正链RNA(ss(+)RNA)。VPg蛋白与基因组RNA的5'端共价结合,其3'端被聚腺苷酸化。