We previously showed that the availability of a nonamer peptide derived from certain HLA class I signal sequences is a necessary requirement for the stabilization of endogenous HLA-E expression on the surface of 721.221 cells. This led us to examine the ability of HLA-E to protect HLA class I transfectants from natural killer (NK) cell-mediated lysis. It was possible to implicate the CD94/NKG2A complex as an inhibitory receptor recognizing this class Ib molecule by using as target a .221 transfectant selectively expressing surface HLA-E. HLA-E had no apparent inhibitory effect mediated through the identified Ig superfamily (Ig-SF) human killer cell inhibitory receptors or ILT2/LIR1. Further studies of CD94/NKG2+ NK cell-mediated recognition of .221 cells transfected with different HLA class I allotypes (i.e., -Cw4, -Cw3, -B7) confirmed that the inhibitory interaction was mediated by CD94/NKG2A recognizing the surface HLA-E molecule, because only antibodies directed against either HLA-E, CD94, or CD94/NKG2A specifically restored lysis. Surface stabilization of HLA-E in cold-treated .221 cells loaded with appropriate peptides was sufficient to confer protection, resulting from recognition of the HLA class Ib molecule by the CD94/NKG2A inhibitory receptor. Consistent with the prediction that the ligand for CD94/NKG2A is expressed ubiquitously, our examination of HLA-E antigen distribution indicated that it is detectable on the surface of a wide variety of cell types.

Abstract Previous studies showed that HLA-E was expressed in lymphoblastoid cell line (LCL) 721.221 cells, but surface expression was lacking. To determine the signals controlling surface expression, we constructed a series of hybrid genes using complementary portions derived from the HLA-E and HLA-A2 genes. In this manner, a hybrid of HLA-E was identified, designated AEH, which differed from HLA-E by having the HLA-A2 signal sequence substituting for the HLA-E leader peptide. Transfection of LCL 721.221 cells with AEH induced HLA-E surface expression. Analysis of peptides bound to HLA-E revealed that a nonamer peptide derived from the A2 signal sequence was the predominant peptide bound. LCL 721.221 cells transfected with certain class I genes, including HLA-G, were also sufficient to promote peptide binding and HLA-E surface expression without increasing the level of HLA-E heavy chain synthesis. Peptides bound to HLA-E consisted of nine amino acids, with methionine at position 2 and leucine in the carboxyl-terminal position, and were nearly identical to the leader sequence-derived peptide previously shown to be a predominant peptide bound to the murine Qa-1 Ag. Signal peptides derived from certain HLA-B proteins with threonine in position 2 only marginally up-regulated HLA-E surface expression in .221 cells. An examination of HLA-E peptide binding in the TAP negative cell line .134 indicated that peptide binding to HLA-E was dependent on a functional TAP heterodimer regardless of whether peptide was available in cis, as in the AEH construct, or in trans, as in the class I transfectants of .221 cells.

Abstract In this study we focused on the structure and expression of the HLA-E, F, and G class I complexes in placental tissue. Structural analysis included an examination of the peptides bound to soluble and membrane forms of the HLA-G complex isolated directly from placenta. An important distinction was observed from HLA-G bound peptides previously isolated from transfectant cells. Thus, the number of distinct moieties bound to placental-derived proteins was substantially lower than that bound to transfectant-derived HLA-G. Indeed, a single peptide species derived from a cytokine-related protein alone accounted for 15% of the molar ratio of HLA-G bound peptide. To further examine HLA-E and its potential to bind peptide, notably that derived from HLA-G, we combined new Abs to examine expression in placental tissues for all the known forms of the nonclassical class I molecules. Whereas membrane HLA-G was found in extravillous trophoblasts, soluble HLA-G was found in all placental trophoblasts, including villous cytotrophoblasts and syncitiotrophoblasts. Further, HLA-E was found in all cells that expressed either form of HLA-G, consistent with HLA-E being complexed with the HLA-G signal sequence-derived nonamer in these cells. Finally, using new reagents specific for HLA-F, a restricted pattern of expression was observed, primarily on extravillous trophoblasts that had invaded the maternal decidua. Comparative staining indicated that HLA-F was on the surface of these cells, defining them as the first to demonstrate surface expression of this Ag and the first cell type identified to express all three nonclassical HLA class I Ags simultaneously.