NSP1 on metüül- ja guanülüültransferaas, mis teostab viirus-spetsiifilist cap- sünteesi. Osaleb (-) RNA sünteesi initseerimisel ja seondab replikatsiooni kompleksi rakumembraanidele. NSP2 on NTPase, RNA helikaas, RNA- trifosfotaas ja tsüsteiin-proteaas. Reguleerib viiruse replikatsiooni ning osaleb nakatatud rakkudes raku spetsiifilise transkriptsiooni ja translatsiooni mahasurumises. NSP3 osaleb viiruse replikaasi komplekside moodustamises ning NS polüproteiini protsessingu reguleerimises. NSP4 on alfaviiruste RdRp, sisaldab polümeraaset motiivi GDD. Rakus on NSP4 suhteliselt ebastabiilne ja suur osa temast lagundatakse ubiquitiin- proteosoom mehhanismi vahendusel. Alfaviiruste RNA replikatsioon Replikatsiooni cis-järjestused (polümeraasi seondumise kohad) paiknevad genoomi otstes.
replikatsiooni protsessis (NSP1, 2, 3, 5, 6; seondavad kõik nukleiinhappeid) ja/või virionide moodustamisel (NSP4): - NSP1 on vähe konserveerunud valk mis ei ole replikatsiooniks (rakukultuuris) absoluutselt vajalik; - NSP2 on oligomeerne NTP-aas, lokaliseerub viroplasmades (täpsemalt, NSP2 on koos NSP5 ja NSP6-ga vajalik ja piisav viroplasmade moodustamiseks), võib osaleda RNA pakkimisel; - NSP3 toimib sarnaselt raku polü(A)-d siduvale valgule ja on oluline rotaviiruse mRNA translatsiooniks: a. NSP3 seob ühelt poolt viiruse RNA 3'-otsi (täpsemalt nelja 3'-terminaalset alust) ja teiselt poolt transkriptsioonifaktorit eIF-4G; b. tänu rotaviiruse mRNA 5'- ja 3'- otste omavahelisele interaktsioonile (tuleneb nendes leiduvatest inverteeritud järjestustest) aktiveerib NSP3 poolne eIF-4G sidumine viiruse mRNAde translatsiooni;