Проблема оказалась совсем в другом и она связана с куками... При "авторизации" пользователю устанавливается куки и при всех ajax запросах пользователя сервер проверяет эти куки, чтобы понять, что это "правильный" пользователь:
setcookie("uid", $uid, time()+3600*24, '/');
.....
В IЕ куки почему-то не устанавливаются - наверно это связано с IFRAMEs... PHP скрипт устанавливает куки с домена sub.domain.ru/game.php, а потом они отправляются вместе с запросом на sub.domain.ru/api.php, где происходит их проверка.