抄録
シアノバクテリアのニトロゲナーゼ系、光合成系を利用して、水素を大量生産することを目的に、ヒドロゲナーゼ、ニトロゲナーゼ関連遺伝子を破壊した幾つかの改良株を作成した。Nostoc sp. PCC7120株は、取り込み型（Hup）及び双方向性（Hox）の2種類のヒドロゲナーゼを持つが、ΔhupL 、ΔhupL/ΔhoxH株で、水素生産活性が野性株に比べて顕著に改善された。野生株のニトロゲナーゼ活性が高い Nostoc sp. PCC7422株のΔhupL株は、水素生産性が高く、Ar気相下で、4-7日間に、水素を約30%に蓄積し、弱光下での光エネルギー変換効率は、3.7%（対可視光）であった。これらの株を窒素を含まない培地に移すと、1-2日後にニトロゲナーゼ活性と水素生産活性が上昇するが、空気中では、高活性時期が10時間程度しか持続しない。気相がArのみの場合は、水素生産生産性の高い時間がより長く続くが、数日後には低下する。低濃度のCO2, N2添加は、水素生産性の持続性維持に有効であった。ニトロゲナーゼの触媒金属クラスター（FeMoS）は、ホモクエン酸が配位している。PCC7120 ΔhupL株から、ホモクエン酸合成酵素遺伝子（ nifV1、nifV2）の一方、または両方を破壊した変異株を作製した。nifV1破壊株では、水素生産の持続性が向上した。
