Das Proteinkapsid stellt das zweite Hauptkriterium für die Klassifizierung von Viren dar. Das Kapsid umgibt das Virus und besteht aus einer endlichen Anzahl von Proteinuntereinheiten, die als Capsomere bekannt sind und normalerweise mit der Virionnukleinsäure assoziiert sind oder in deren Nähe sich diese befindet.
Es gibt zwei Hauptklassen von Viren, die auf dem Proteinkapsid basieren: (1) solche, bei denen ein einzelnes (oder segmentiertes) lineares Nukleinsäuremolekül mit zwei freien Enden im Wesentlichen vollständig verlängert oder etwas gewunden ist (eine Helix) und (2) solche, bei denen die Nukleinsäure, die ein kovalent geschlossener Kreis sein kann oder nicht, wie ein Garnknäuel fest zu einer kondensierten Konfiguration gewickelt ist. Diese beiden Virusklassen nehmen im ersten Fall eine lange, ausgedehnte stäbchenförmige Struktur und im zweiten Fall ein symmetrisches Polygon an.Das mit Abstand am besten untersuchte Beispiel für ein helikales stäbchenförmiges Virus ist das Tabakmosaikvirus, das 1935 von Wendell Stanley kristallisiert wurde. Das Tabakmosaikvirus enthält ein Genom aus einzelsträngiger RNA, das von 2.130 Molekülen eines einzelnen Proteins umhüllt ist; Es gibt 161/3 Proteinmoleküle für jede Umdrehung der RNA-Helix im Verhältnis von drei Nukleotiden für jedes Proteinmolekül.
Unter den richtigen Umgebungsbedingungen bauen sich virale RNA- und Proteinmoleküle in flüssiger Suspension zu einem perfekt geformten und vollständig infektiösen Virus zusammen. Die Länge des helikalen Viruskapsids wird durch die Länge des Nukleinsäuremoleküls bestimmt, das das Gerüst für den Aufbau des Kapsidproteins darstellt. Die verschiedenen helikalen Viren haben unterschiedliche Längen und Breiten, abhängig von der Größe der Nukleinsäure sowie von der Masse und Form des Proteinmoleküls. Einige dieser helikalen Viren bilden starre Stäbchen, während andere flexible Stäbchen bilden, abhängig von den Eigenschaften der zusammengebauten Proteine.Polygonale Viren variieren stark in der Größe, von 20 bis 150 nm im Durchmesser, im Wesentlichen proportional zur Größe des Nukleinsäuremoleküls, das im Inneren des Virions aufgerollt ist. Die meisten, wenn nicht alle polygonalen Strukturen sind ikosaedrisch; Wie eine geodätische Kuppel werden sie von gleichseitigen Dreiecken gebildet, in diesem Fall 20. Jedes Dreieck besteht aus Proteinuntereinheiten (Kapsomeren), oft in Form von Hexonen (Vielfachen von sechs), die die Bausteine des Kapsids sind. Es gibt 12 Eckpunkte (die Scheitelpunkte dieser 20 Dreiecke), die jeweils ein Penton (fünf Untereinheiten) umfassen. Diese ikosaedrischen Virionen haben drei Achsen mit fünffacher, dreifacher und zweifacher Rotationssymmetrie. Die Anzahl der Kapsomere ist eine Grundlage für die taxonomische Klassifikation dieser Virusfamilien. Bestimmte ikosaedrische Viren, normalerweise solche, die komplexer sind, enthalten interne Proteine, die an der Nukleinsäure haften und an der Oberfläche der Virionen nicht zugänglich sind.
