由于改變了細胞內膜上與抗生素結合部位的靶蛋白，降低與抗生素的親和力，使抗生素不能與其結合，導致抗菌的失敗。如肺炎鏈球菌對青霉素的高度耐藥就是通過此機制產生的；細菌與抗生素接觸之后產生一種新的原來敏感菌沒有的靶蛋白，使抗生素不能與新的靶蛋白結合，產生高度耐藥。如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）比敏感的金黃色葡萄球菌的青霉素結合蛋白組成多個青霉素結合蛋白2a（PBP2a）；靶蛋白數量的增加，即使藥物存在時仍有足夠量的靶蛋白可以維持細菌的正常功能和形態，導致細菌繼續生長、繁殖，從而對抗抗菌藥物產生耐藥。如腸球菌對β-內酰胺類的耐藥性是既產生β-內酰胺酶又增加青霉素結合蛋白的量，同時降低青霉素結合與抗生素的親和力，形成多重耐藥機制。