COMT基因位于染色体22q11.2，是PD药物遗传基因组学研究中最热门的基因之一。COMT是将儿茶酚胺O-甲基化的酶，在外周降解左旋多巴为3-O-甲基多巴（3-O–methylevodopa, 3- OMD）。在人体组织中COMT酶的活性水平与基因多态性相关[8]。COMT基因型频率在不同种群之间不同。约25％的高加索人群中是纯合的低活性基因型，25％是纯合的高活性基因型，50％具有中等活性基因型。然而，仅10%的亚洲人群是纯和的低活性基因型[9]。

在人红细胞中，COMT酶的活性有高达3-4倍差异[10]。Met等位基因使COMT酶活性降低从而增加突触内的多巴胺水平，通过突触传递，增加了神经元突触后膜的多巴胺刺激。因此，类似于COMT抑制剂，COMT基因型也可以影响左旋多巴的治疗效果，低活性的COMT基因型携带者表现出多左旋多巴治疗反应更好，而对CMOT抑制剂的治疗效果较差。